基于AIS-雷達融合信息的船舶避碰終端設計與實現(xiàn).pdf

1、經濟的全球化和世界貿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業(yè)化技術在航海領域的發(fā)展及應用,海上通信導航設備的種類和性能都在不斷增加、提高,新興助航設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備,它們各有技術上的優(yōu)、缺點,而且它們提供的信息存在互補性和冗余性,將兩者結合起來,

2、則可實現(xiàn)各自技術缺陷的互補。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航設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,并完成了相關的數(shù)據處理工作,包括AIS和雷達數(shù)據電文的提取、數(shù)據的正確性與完整性檢驗、數(shù)據解碼以及數(shù)據融合;其次根據相關的航

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,運用改進的模糊數(shù)學理論,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上,設計并實現(xiàn)了一個基于AIS/雷達融合信息的船舶避碰終端系統(tǒng)。
　　本設計選用PC/104總線SCM/SPT2C模塊

4、構建系統(tǒng)的硬件開發(fā)環(huán)境,并運用軟件工程理論的相關知識,采用面向對象的程序設計思想,對系統(tǒng)的軟件進行了模塊化設計,用C++高級語言完成了應用程序的編寫,然后利用圖形界面開發(fā)工具Tilcon設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用戶對本船及會遇目標船航