基于AIS-雷達融合信息的船舶避碰終端設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、經(jīng)濟的全球化和世界貿(mào)易量的大幅增加推動了國際航海業(yè)的迅猛發(fā)展,船舶的速度、數(shù)量、噸位與水域交通密度都在不斷增加,導(dǎo)致航海事故頻繁發(fā)生,這給航行安全和海洋環(huán)境造成了巨大的威脅。隨著智能科技和信息產(chǎn)業(yè)化技術(shù)在航海領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用,海上通信導(dǎo)航設(shè)備的種類和性能都在不斷增加、提高,新興助航設(shè)備船舶自動識別系統(tǒng)AIS和傳統(tǒng)航海雷達是當下船上配備最多的兩類安全助航設(shè)備,它們各有技術(shù)上的優(yōu)、缺點,而且它們提供的信息存在互補性和冗余性,將兩者結(jié)合起來,

2、則可實現(xiàn)各自技術(shù)缺陷的互補。研發(fā)基于AIS與雷達融合信息的船舶安全助航系統(tǒng),可以有效的解決單一導(dǎo)航設(shè)備目標識別不準確與目標信息不豐富的問題,從而提高目標識別的準確性和目標跟蹤的精度,進而實現(xiàn)船舶航行安全自動化,減輕船員的勞作強度及心理負擔,確保海上人、船、貨物安全。
　　本文首先分析了AIS和雷達的電文格式,并完成了相關(guān)的數(shù)據(jù)處理工作,包括AIS和雷達數(shù)據(jù)電文的提取、數(shù)據(jù)的正確性與完整性檢驗、數(shù)據(jù)解碼以及數(shù)據(jù)融合;其次根據(jù)相關(guān)的航

3、海知識和海員的通常做法,通過對船舶避碰原理和船舶避碰規(guī)則的研究,對船舶避碰的過程、船舶避碰的階段以及本船和目標船的會遇態(tài)勢進行了詳細劃分,并給出了不同會遇局面下,讓路船應(yīng)采取的避碰行動策略及避碰行動幅度;然后基于融合后的數(shù)據(jù),運用改進的模糊數(shù)學(xué)理論,建立了船舶避碰模型和船舶碰撞危險度評價模型;最后在所建立的模型基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于AIS/雷達融合信息的船舶避碰終端系統(tǒng)。
　　本設(shè)計選用PC/104總線SCM/SPT2C模塊

4、構(gòu)建系統(tǒng)的硬件開發(fā)環(huán)境,并運用軟件工程理論的相關(guān)知識,采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想,對系統(tǒng)的軟件進行了模塊化設(shè)計,用C++高級語言完成了應(yīng)用程序的編寫,然后利用圖形界面開發(fā)工具Tilcon設(shè)計了船舶避碰終端的人機交互界面,最后基于VxWorks操作平臺對船舶避碰終端系統(tǒng)進行了實現(xiàn)。運行結(jié)果表明,該終端系統(tǒng)不但能夠在屏幕上實時的對本船信息、目標船信息以及會遇兩船的相對運動信息以圖形化的方式進行顯示,而且能夠及時的響應(yīng)用戶對本船及會遇目標船航