长三角地区船联网信息感知与交互关键技术研究

发布时间：2020-02-22 07:41

【摘要】：内河航运是我国综合交通运输体系的重要组成部分。以物联网技术为基础在我国长三角地区内河航运中建设的船联网,能有效保障航道畅通、船舶安全航行、货物高效运输,对实现优质的内河水运信息服务具有非常重要的现实意义。如何解决船舶运行状态的感知及其预测、通航环境状态的感知及交互时的信息安全等问题,是实现 船联网‖建设的技术关键。论文通过对长三角地区船联网体系架构进行设计研究、对船舶交通运行状态及其适航性的感知方法和通航环境状态的感知方法及感知信息在交互中的安全保障等关键技术问题进行解决,为长三角地区船联网的实现提供基础技术支持。论文通过设计船联网信息化发展的基础框架体系,建立了船联网的技术体系总体架构;论文针对船舶交通流感知中的ARPA目标真实性甄别、光斑目标真实性甄别两个技术进行了研究;论文针对船联网通航环境状态感知中的航标位置和航道环境状态的感知方法进行了研究;论文设计了船舶通航预警体系架构,提出一种基于功率谱密度的因素数据阈值确定方法和基于数据协同模型的船舶适航预警分析算法;并针对船联网在信息交互中的风险评估问题,提出了一种基于风险矩阵、Borda序列和灰色层次分析法的综合信息安全风险评估模型并进行具体应用。论文取得的创新点为:1)对适用于我国长三角地区的船联网体系的总体构架、及各个层次的分构架进行了设计。2)实现了对海事雷达中的ARPA目标真实性甄别、光斑目标真实性甄别;设计了一种航标位置高精度感知的具体方法并进行了实验验证;设计了基于图像的能见度检测算法并开发了长三角地区能见度监测软件系统。3)利用Borda法和层次分析法对长三角地区船联网在信息交互中的信息安全问题进行了分析,并利用基于风险矩阵的风险评估模型,实现了对长三角船联网系统的信息安全质量评价、提出了相应的风险改善建议。
【图文】：

第二章长三角地区船联网体系架构研究3）船联网技术体系总体架构船联网是由物联网各种技术融合而成的新型技术体系，在水运应用中具有潜在、显著的技术价值和应用需求, 船联网的发展必将推动物物相联、人物互动的信息化社会建设，加快航运信息化步伐。随着物联网大规模应用和关键技术的进一步发展，船联网具有巨大的深入发展和提升的空间。作为物联网技术与信息技术在航运业的综合运用，可认为船联网的总体技术架构需要进一步将物联网和信息技术的各个技术层进行充分融合，以保障在两种技术体系的共有技术层充分融合基础上，实现差异层的互补。因此，结合长三角地区船联网的实际应用情况，将船联网的总体架构分为五个结构层（感知层、网络层、数据资源层、应用层、展示层）和两大保障体系（安全保障体系、标准规范体系）。船联网技术体系的总体结构如图 2.2 所示。

海事中广泛使用的 ARPA 雷达还可通过影像特征现自动标绘（ARPA）功能，从而提高了效率，降低该功能具有较大的局限性，首先，它会将海浪等杂波功能假想船只一直处于开阔海域，当船舶驶入港口与道建筑物都识别成船只。因此，，在长三角等地区的内功能的效果往往会急剧下降。用人工智能方法，将人工的船舶目标分类方法在程进行建模，进而实现更好的岸基雷达对船舶交通运的感知船舶交通信息。的船舶交通运行状态检测方法研究，雷达影响通过回波形成，因此回波图像中的每个像下图所示，其黄色的像素点即雷达图像中的具体回
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U675.79

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本文编号：2581859