【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,水路交通活動(dòng)日益頻繁,航運(yùn)壓力也日益增大。新型海上交通管理設(shè)備和船舶監(jiān)控系統(tǒng)也陸續(xù)被應(yīng)用于水路交通管理上以保證航行安全。但是隨著近海海域、港口、碼頭等地方的船舶航行密度大幅增大,近海航運(yùn)管理需要解決船舶目標(biāo)密集、航行狀況復(fù)雜和管理需求多樣的問題。但目前專門用于進(jìn)行近海海域監(jiān)控的系統(tǒng)還不多,已有的技術(shù)方案中,一般以AIS(Automatic Identification System)和多雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合的方式進(jìn)行。本文對(duì)近海船舶監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,并做了如下兩方面的工作。(1)多雷達(dá)航跡關(guān)聯(lián)算法是近海船舶監(jiān)控系統(tǒng)的核心。本文針對(duì)傳統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)算法無法有效解決大量航跡關(guān)聯(lián)的問題,提出了一種基于區(qū)域劃分的多雷達(dá)航跡關(guān)聯(lián)算法。該算法通過區(qū)域劃分減少關(guān)聯(lián)判定時(shí)的冗余計(jì)算,從而提升了算法處理能力。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該算法可以有效解決航跡密集環(huán)境下大量航跡關(guān)聯(lián)的問題,在處理時(shí)間和關(guān)聯(lián)準(zhǔn)確率上均優(yōu)于傳統(tǒng)關(guān)聯(lián)算法。(2)本文分析了船舶監(jiān)控系統(tǒng)的主流監(jiān)控技術(shù),在此基礎(chǔ)之上,利用Web開發(fā)技術(shù)和電子海圖技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于C/S架構(gòu)的近海船舶監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)利用本文提出的多雷達(dá)航跡關(guān)聯(lián)算法,關(guān)聯(lián)多雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的航跡和AIS系統(tǒng)產(chǎn)生的航跡,有效地對(duì)船舶進(jìn)行監(jiān)控與管理。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U675.79
【圖文】：

京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第一章 緒第一章 緒論.1 研究背景及意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，海洋已經(jīng)成為最重要的交通要道，航運(yùn)市場(chǎng)和船舶業(yè)也隨之飛速發(fā)展。根據(jù) 2017 年交通運(yùn)輸部公布的交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，2全年，水路交通完成客運(yùn)量 2.83 億人，比 2016 年增長(zhǎng) 3.9%。全國(guó)港口完成吞吐量 140噸，比 2016 年增長(zhǎng) 6.1%。從 2013 年到 2017 年，中國(guó)港口的總吞吐量從 117.67 億噸上 140.07 億噸。所以日益繁忙的航運(yùn)貿(mào)易所造成的航運(yùn)壓力也越來越大，航運(yùn)交通事故所的財(cái)產(chǎn)和生命的損失也越來越嚴(yán)重，尤其是近海交通事故，這也越來越廣泛引發(fā)社會(huì)的[1]。因此，中國(guó)的水路交通安全是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水路交通安全管理有著極大的壓力路交通安全問題亟待解決。

產(chǎn)和生命的損失也越來越嚴(yán)重，尤其是近海交通事故，這也越來越廣泛引發(fā)社因此，中國(guó)的水路交通安全是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，水路交通安全管理有著極大的通安全問題亟待解決。圖 1.1 2013-2017 年船舶數(shù)量和船舶凈載重量

航跡關(guān)聯(lián)中心航跡融合中心主要是對(duì) AIS 報(bào)文數(shù)據(jù)和雷達(dá)報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。報(bào)文解析是將航跡進(jìn)制比特流轉(zhuǎn)換成航跡關(guān)聯(lián)融合算法可以直接處理的數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)融合處理是將解析數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)完成后生成系統(tǒng)航跡并發(fā)送至顯示控制模塊。顯示控制模塊將顯示在電子海圖上，系統(tǒng)操作人員可以通過顯示控制模塊對(duì)航跡進(jìn)行管理控制操作報(bào)文解析模塊將航跡數(shù)據(jù)傳送至航跡關(guān)聯(lián)中心處理時(shí)，按照?qǐng)?bào)文解析和關(guān)聯(lián)融合處程度不同[33]，可以將航跡關(guān)聯(lián)融合分為三個(gè)結(jié)構(gòu)：（a）集中式結(jié)構(gòu)由圖 2.2 可以看出，該結(jié)構(gòu)將報(bào)文采集、解析和預(yù)處理的過程交給各雷達(dá)傳感器獨(dú)然后再將預(yù)處理后的航跡數(shù)據(jù)輸送到關(guān)聯(lián)融合中心進(jìn)行時(shí)空統(tǒng)一和航跡關(guān)聯(lián)。集中點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)最優(yōu)融合，信息量損失小，精度高。但對(duì)通信帶寬和硬件要求高，需量大，在大數(shù)據(jù)量的航跡密集應(yīng)用場(chǎng)景下，航跡關(guān)聯(lián)融合容易出錯(cuò)，而且計(jì)算負(fù)擔(dān)使系統(tǒng)奔潰。

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本文編號(hào)：2749102