基于综合导航显控台的航行态势估计与呈现

发布时间：2020-06-07 20:55

【摘要】：随着海上交通日益繁忙,航行安全面临着越来越严重的威胁,对航行态势评估与显示技术的研究也应运而生。本文以显控台为依托,对其新增的态势评估与显示系统进行设计实现,将多种航海传感器的信息进行综合集成和处理,为航海人员提供良好的信息显示直观显示及态势呈现,提升了辅助决策支持能力,对保障水下航行器航行安全具有重要意义。首先,对水下航行器航行态势显示系统的设计要求进行了分析,为相关硬件的选取提供依据。接着,对系统的结构进行了总体的设计,并对系统的通讯方式进行了对比选择,确定了系统的软、硬件平台。最后对系统的硬件组成进行分析与描述。其次,对理想海洋环境下的水下航行器态势估计方法进行了研究。将态势估计分成自身要素态势估计及考虑目标、障碍与航迹的态势估计。自身要素态势估计主要为位置与航向精度的态势估计,结合航行器不同的航行状态,在有关航海传感器的测量误差的基础上,结合历史数据,将卫导、惯导确立的位置与惯导、罗经确立的航向等进行融合得到。采取模糊逻辑算法进行局部航迹规划,并融合国际海上避碰规则,仿真结果表明该算法能够实现航行器避障处理,并满足国际海上避碰规则。再次,针对简单模糊逻辑算法在复杂海洋环境中规划出的航迹严重偏离计划航线和增加航行器碰撞风险的问题,提出了一种基于改进Q学习算法的局部航迹规划。为克服传统Q学习算法收敛速度慢、信度分配、探索和利用的平衡问题,提出了一种改进的Q学习优化方法,通过多智能体强化学习、改进信度分配函数及引入计数器机制提高了算法性能。仿真结果表明该方法可以很好的应用于存在海流的环境,规划出的航迹偏移程度更小,避碰效果更佳。最后,对水下航行器态势显示系统进行了具体实现。分析了态势显示的主要内容,对分层显示和优先级的关键技术进行了详细设计,并对态势图库及要素符号的表达进行了研究,对态势数据储存和处理两大开发过程进行了详细的设计说明,并对最终显示效果给予呈现。
【图文】：

哈尔滨工程大学硕士学位论文LE FA FL LE FA FL LE FA FL LE FA FR LE FA FR LE FA FR LE FA FR 推理和解模糊进行基于模糊理论的推理，它是借助模糊糊规则推导得到输出量的隶属度。借助 M以航行器在od =6.4nm，oφ =270°，gd =7通过查询规则表，上述情况对应的模糊。出θ 和v的隶属度分别如图 3.14 和图 3.1

LE FA FR 和解模糊基于模糊理论的推理，它是借助则推导得到输出量的隶属度。借行器在od =6.4nm，oφ =270°，查询规则表，上述情况对应的和v的隶属度分别如图 3.14 和图图 3.14 θ 的隶属度推理结果
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN961;U674.941

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本文编号：2701990