船舶導(dǎo)航綜合信息模擬方法研究及精度分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,海上船舶數(shù)量逐年增多,世界重要水道也愈發(fā)擁擠。僅靠雷達(dá)導(dǎo)航已經(jīng)不能充分滿足船舶安全行駛的要求,AIS的出現(xiàn)給海上交通狀況帶來了很大改善。將雷達(dá)和AIS進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,能夠提供更準(zhǔn)確的目標(biāo)信息,有助于駕駛員做出正確的避險(xiǎn)決策。
　　 為了研究和測試數(shù)據(jù)融合算法,需要模擬出同一目標(biāo)的雷達(dá)數(shù)據(jù)和AIS數(shù)據(jù),而目前這種特定功能的綜合信息模擬器還很少。因此,本文基于船舶導(dǎo)航雷達(dá)測量目標(biāo)位置的原理和AIS提供目標(biāo)數(shù)據(jù)的規(guī)律,在

2、WINDOWS下利用VisualC++對船舶導(dǎo)航中同一目標(biāo)的雷達(dá)信息和AIS信息進(jìn)行綜合模擬,并對影響模擬數(shù)據(jù)精度的因素進(jìn)行了分析。
　　 首先,對海上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的模型進(jìn)行了研究。建立了平面和橢球兩種目標(biāo)模型,分別采用中分緯度算法和貝塞爾算法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,并詳細(xì)給出了各模型的參數(shù)計(jì)算。橢球模型計(jì)算精度高但是計(jì)算量大不利于實(shí)時(shí)處理,平面模型雖然計(jì)算簡單但計(jì)算精度較低。通過實(shí)驗(yàn)對比,得到了平面模型下不同航跡的誤差范圍。
　　

3、其次,由于目標(biāo)的雷達(dá)數(shù)據(jù)和AIS數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)刻和發(fā)送間隔不同,需要合理選用WINDOWS系統(tǒng)中的定時(shí)器。通過對常規(guī)定時(shí)器、多媒體定時(shí)器、高精度定時(shí)器和CPU時(shí)間戳定時(shí)器這四種定時(shí)器編程比較,綜合考慮定時(shí)精度和系統(tǒng)資源占用情況,最后選用了多媒體定時(shí)器定時(shí)。
　　 再次,對雷達(dá)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模擬軟件顯示界面進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的真運(yùn)動(dòng)顯示和相對運(yùn)動(dòng)顯示,可以隨時(shí)改變目標(biāo)的航行狀態(tài),并可以通過不同的串口將雷達(dá)數(shù)據(jù)和AIS數(shù)據(jù)發(fā)送出去。