船用智能感知雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)分析與論證
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 11:10
智能化是船舶發(fā)展的主要方向,船舶智能化的核心目標(biāo)之一是航行安全。船舶碰撞危險(xiǎn)的準(zhǔn)確預(yù)警是船舶安全航行的重要保證,也是船舶有效避讓的前提。預(yù)警的準(zhǔn)確性主要取決于兩個(gè)方面,一是科學(xué)合理的碰撞危險(xiǎn)評(píng)判模型,二是精確可靠的傳感器數(shù)據(jù)。這兩個(gè)方面相互獨(dú)立,又相互影響。船用雷達(dá)系統(tǒng)作為船舶避碰的主要數(shù)據(jù)來源,2004年國際海事組織頒布了MSC.192(72)決議,對船用雷達(dá)性能提出要求,但該性能要求并不適用于危險(xiǎn)評(píng)判精確性要求較高的水域。因此論證滿足復(fù)雜水域危險(xiǎn)預(yù)警要求的船用雷達(dá)系統(tǒng)主要性能指標(biāo),作為雷達(dá)設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的依據(jù),具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文依托導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)承接的由工業(yè)和信息化部發(fā)起的“船舶航行態(tài)勢智能感知系統(tǒng)研制”項(xiàng)目(編號(hào):MC-201920-X01),針對目前對于航行態(tài)勢感知設(shè)備指標(biāo)論證研究較少的問題,也為了能給今后其他設(shè)備或多設(shè)備融合的指標(biāo)論證提供指導(dǎo),以船用雷達(dá)系統(tǒng)為例,開展感知設(shè)備指標(biāo)論證研究。主要完成以下的研究工作:(1)研究船用雷達(dá)系統(tǒng)的誤差對船舶碰撞危險(xiǎn)預(yù)警性能的影響。通過分析雷達(dá)目標(biāo)碰撞參數(shù)計(jì)算的原理和船舶碰撞危險(xiǎn)判斷的原理,建立船用雷達(dá)系統(tǒng)的誤差傳遞公式,運(yùn)用誤...
【文章來源】:集美大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
鉅齏蟆⑹芴炱?然肪騁蛩馗扇糯蟮缺錐耍?椅薹ㄍ?奔婀司嗬敕直媛屎吞講餼?離兩個(gè)指標(biāo)[25]。以脈沖壓縮雷達(dá)技術(shù)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)為主的新體制雷達(dá)技術(shù)不斷成熟和完善,已逐漸應(yīng)用于船用導(dǎo)航雷達(dá)設(shè)備上,在探測精度和分辨力等指標(biāo)上展現(xiàn)了突出的優(yōu)勢[26]。2006年,英國KelvinHughes公司[27]生產(chǎn)出了第一臺(tái)S波段固態(tài)脈沖壓縮體制導(dǎo)航雷達(dá)SharpEye。2008年,該公司又推出了X波段的固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá),如圖1-2所示。在5級(jí)惡劣海況條件下,無論對10㎡的目標(biāo)還是對0.5㎡的目標(biāo),固態(tài)脈沖壓縮雷達(dá)的探測能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于常規(guī)磁控管雷達(dá)。圖1-2X波段SharpEye固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)
集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船用智能感知雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)分析與論證4日本JRC公司于2011年也推出了其S波段固態(tài)脈沖壓縮導(dǎo)航雷達(dá)產(chǎn)品JMA-9172-SA[28]。日本古野公司于2013年也推出了S波段固態(tài)脈沖壓縮導(dǎo)航雷達(dá)產(chǎn)品FAR-3000[29],如圖1-3所示。圖1-3古野S波段固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)國內(nèi)方面,以中國電子科技集團(tuán)14所、38所、54所、10所、20所以及航天二院23所、兵器206所等為主的專業(yè)性雷達(dá)研究機(jī)構(gòu)[30],已經(jīng)掌握完整的固態(tài)雷達(dá)設(shè)計(jì)、生成和測試技術(shù)。單論技術(shù)水平,我國處在世界前列,提供了多種類型、系列化的國防相關(guān)應(yīng)用雷達(dá)。很遺憾的是,在航海固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)方面,因?yàn)榇爱a(chǎn)品應(yīng)用特殊性、市場競爭激烈、設(shè)備價(jià)格相對較低等因素,一直沒有能夠有大型雷達(dá)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)涉足。(2)激光雷達(dá)研究現(xiàn)狀隨著智能船舶的發(fā)展,在復(fù)雜水域?qū)Υ昂叫协h(huán)境感知的精度要求也越來越高,促使人們考慮將無人車的激光技術(shù)應(yīng)用于船舶使用[31]。在車載激光雷達(dá)領(lǐng)域,以Velodyne[32-34]為代表的3D激光雷達(dá)發(fā)展迅猛。Velodyne的激光雷達(dá)產(chǎn)品種類豐富,其中包括16線、32線、64線、128線等。如圖1-4所示,VelodyneHDL-64E為常規(guī)選用型號(hào),售價(jià)60萬元左右,64線垂直視場26.8度,水平360度的掃描,每秒能產(chǎn)生130萬的數(shù)據(jù)點(diǎn)。作用距離120m,測距精度優(yōu)于2cm。圖1-4Velodyne-64E車載激光雷達(dá)以SICK、RIEGL和Leica為代表,眾多知名測繪類激光測量儀器生產(chǎn)商的激光掃描儀以及激光雷達(dá)作用距離在500m以內(nèi)居多,遠(yuǎn)程測量設(shè)備相對較少。其中RIEGL
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶智能避碰策略測試方法與指標(biāo)研究[J]. 孫峰,蔡玉良,馬吉林. 交通信息與安全. 2019(05)
[2]世界主要造船國家智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳琳,楊龍霞. 船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2019(04)
[3]海上水面自主船舶發(fā)展分析[J]. 邢川,李偉,李國寅. 世界海運(yùn). 2019(04)
[4]車載激光雷達(dá)的主要技術(shù)分支及發(fā)展趨勢[J]. 余瑩潔. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[5]特定水域避讓操船經(jīng)驗(yàn)的獲取與驗(yàn)證[J]. 郭健,李麗娜,李國定,陳國權(quán),高建杰. 廣州航海學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]基于文本挖掘的內(nèi)河船舶碰撞事故致因因素分析與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測[J]. 吳伋,江福才,姚厚杰,黃明,馬全黨. 交通信息與安全. 2018(03)
[7]全球海事事故的時(shí)空與類別特征研究[J]. 王穎,施欣. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]天基太赫茲云雷達(dá)需求指標(biāo)分析與論證[J]. 商建,吳瓊,竇芳麗,安大偉. 氣象與環(huán)境科學(xué). 2018(01)
[9]智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略研究[J]. 劉微,尚家發(fā). 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(21)
[10]復(fù)雜水域通航安全研究[J]. 彭浩. 中國水運(yùn)(下半月). 2016(05)
博士論文
[1]激光三維成像關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 岳娟.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所) 2017
碩士論文
[1]鎮(zhèn)揚(yáng)汽渡水域船舶碰撞危險(xiǎn)智能預(yù)警模型研究[D]. 高建杰.集美大學(xué) 2018
[2]要地警戒雷達(dá)設(shè)計(jì)[D]. 黎耿.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]港口水域船舶緊迫危險(xiǎn)避碰避險(xiǎn)決策及應(yīng)用研究[D]. 牛亮亮.集美大學(xué) 2016
[4]港口水域船舶碰撞危險(xiǎn)預(yù)警模型及應(yīng)用[D]. 蘇鵬.集美大學(xué) 2015
[5]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶會(huì)遇特征研究[D]. 任亞磊.武漢理工大學(xué) 2013
[6]基于模糊綜合評(píng)判的船舶碰撞危險(xiǎn)度模型研究[D]. 章澤虎.大連海事大學(xué) 2012
[7]新體制航海雷達(dá)目標(biāo)探測性能分析[D]. 潘春年.大連海事大學(xué) 2011
本文編號(hào):3061161
【文章來源】:集美大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
鉅齏蟆⑹芴炱?然肪騁蛩馗扇糯蟮缺錐耍?椅薹ㄍ?奔婀司嗬敕直媛屎吞講餼?離兩個(gè)指標(biāo)[25]。以脈沖壓縮雷達(dá)技術(shù)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)技術(shù)為主的新體制雷達(dá)技術(shù)不斷成熟和完善,已逐漸應(yīng)用于船用導(dǎo)航雷達(dá)設(shè)備上,在探測精度和分辨力等指標(biāo)上展現(xiàn)了突出的優(yōu)勢[26]。2006年,英國KelvinHughes公司[27]生產(chǎn)出了第一臺(tái)S波段固態(tài)脈沖壓縮體制導(dǎo)航雷達(dá)SharpEye。2008年,該公司又推出了X波段的固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá),如圖1-2所示。在5級(jí)惡劣海況條件下,無論對10㎡的目標(biāo)還是對0.5㎡的目標(biāo),固態(tài)脈沖壓縮雷達(dá)的探測能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于常規(guī)磁控管雷達(dá)。圖1-2X波段SharpEye固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)
集美大學(xué)碩士學(xué)位論文船用智能感知雷達(dá)系統(tǒng)指標(biāo)分析與論證4日本JRC公司于2011年也推出了其S波段固態(tài)脈沖壓縮導(dǎo)航雷達(dá)產(chǎn)品JMA-9172-SA[28]。日本古野公司于2013年也推出了S波段固態(tài)脈沖壓縮導(dǎo)航雷達(dá)產(chǎn)品FAR-3000[29],如圖1-3所示。圖1-3古野S波段固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)國內(nèi)方面,以中國電子科技集團(tuán)14所、38所、54所、10所、20所以及航天二院23所、兵器206所等為主的專業(yè)性雷達(dá)研究機(jī)構(gòu)[30],已經(jīng)掌握完整的固態(tài)雷達(dá)設(shè)計(jì)、生成和測試技術(shù)。單論技術(shù)水平,我國處在世界前列,提供了多種類型、系列化的國防相關(guān)應(yīng)用雷達(dá)。很遺憾的是,在航海固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)方面,因?yàn)榇爱a(chǎn)品應(yīng)用特殊性、市場競爭激烈、設(shè)備價(jià)格相對較低等因素,一直沒有能夠有大型雷達(dá)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)涉足。(2)激光雷達(dá)研究現(xiàn)狀隨著智能船舶的發(fā)展,在復(fù)雜水域?qū)Υ昂叫协h(huán)境感知的精度要求也越來越高,促使人們考慮將無人車的激光技術(shù)應(yīng)用于船舶使用[31]。在車載激光雷達(dá)領(lǐng)域,以Velodyne[32-34]為代表的3D激光雷達(dá)發(fā)展迅猛。Velodyne的激光雷達(dá)產(chǎn)品種類豐富,其中包括16線、32線、64線、128線等。如圖1-4所示,VelodyneHDL-64E為常規(guī)選用型號(hào),售價(jià)60萬元左右,64線垂直視場26.8度,水平360度的掃描,每秒能產(chǎn)生130萬的數(shù)據(jù)點(diǎn)。作用距離120m,測距精度優(yōu)于2cm。圖1-4Velodyne-64E車載激光雷達(dá)以SICK、RIEGL和Leica為代表,眾多知名測繪類激光測量儀器生產(chǎn)商的激光掃描儀以及激光雷達(dá)作用距離在500m以內(nèi)居多,遠(yuǎn)程測量設(shè)備相對較少。其中RIEGL
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]船舶智能避碰策略測試方法與指標(biāo)研究[J]. 孫峰,蔡玉良,馬吉林. 交通信息與安全. 2019(05)
[2]世界主要造船國家智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 陳琳,楊龍霞. 船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師. 2019(04)
[3]海上水面自主船舶發(fā)展分析[J]. 邢川,李偉,李國寅. 世界海運(yùn). 2019(04)
[4]車載激光雷達(dá)的主要技術(shù)分支及發(fā)展趨勢[J]. 余瑩潔. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2018(06)
[5]特定水域避讓操船經(jīng)驗(yàn)的獲取與驗(yàn)證[J]. 郭健,李麗娜,李國定,陳國權(quán),高建杰. 廣州航海學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]基于文本挖掘的內(nèi)河船舶碰撞事故致因因素分析與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測[J]. 吳伋,江福才,姚厚杰,黃明,馬全黨. 交通信息與安全. 2018(03)
[7]全球海事事故的時(shí)空與類別特征研究[J]. 王穎,施欣. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(03)
[8]天基太赫茲云雷達(dá)需求指標(biāo)分析與論證[J]. 商建,吳瓊,竇芳麗,安大偉. 氣象與環(huán)境科學(xué). 2018(01)
[9]智能船舶發(fā)展現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略研究[J]. 劉微,尚家發(fā). 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(21)
[10]復(fù)雜水域通航安全研究[J]. 彭浩. 中國水運(yùn)(下半月). 2016(05)
博士論文
[1]激光三維成像關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 岳娟.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所) 2017
碩士論文
[1]鎮(zhèn)揚(yáng)汽渡水域船舶碰撞危險(xiǎn)智能預(yù)警模型研究[D]. 高建杰.集美大學(xué) 2018
[2]要地警戒雷達(dá)設(shè)計(jì)[D]. 黎耿.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]港口水域船舶緊迫危險(xiǎn)避碰避險(xiǎn)決策及應(yīng)用研究[D]. 牛亮亮.集美大學(xué) 2016
[4]港口水域船舶碰撞危險(xiǎn)預(yù)警模型及應(yīng)用[D]. 蘇鵬.集美大學(xué) 2015
[5]基于AIS數(shù)據(jù)的船舶會(huì)遇特征研究[D]. 任亞磊.武漢理工大學(xué) 2013
[6]基于模糊綜合評(píng)判的船舶碰撞危險(xiǎn)度模型研究[D]. 章澤虎.大連海事大學(xué) 2012
[7]新體制航海雷達(dá)目標(biāo)探測性能分析[D]. 潘春年.大連海事大學(xué) 2011
本文編號(hào):3061161
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/3061161.html
最近更新
教材專著