AIS环境下基于动态船舶领域模型的避碰决策研究

发布时间：2017-03-30 19:09

  本文关键词：AIS环境下基于动态船舶领域模型的避碰决策研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国际间贸易的迅速发展,海上运输船舶数量不断增长,船舶碰撞事故频率也有所增长。为减少和避免碰撞事故的发生,促进避碰决策自动化理论研究,本文基于四元动态船舶领域模型,并借助船舶AIS(Automatic Identification System,船舶自动识别系统)技术,改进了判断安全会遇距离及碰撞危险的方法；在上述研究的基础上建立起一套合理有效的船舶避碰决策模型,基于该模型构建了一个辅助避碰决策系统。该系统能够实现对碰撞危险和会遇态势的判断,并能给出避让方向和避让幅度的建议。本文的具体研究工作包括： (1)分析研究避碰决策的全过程,探讨了避碰参数的计算模型,建立起他船相对运动线方程和本船相对运动线方程,结合动态船舶领域模型,提出了通过计算相对运动线与船舶领域几何关系来判断碰撞危险的方法,解决了利用DCPA判断碰撞危险准确度不足的问题。 (2)针对因会遇两船领域尺度不同而引起的两船在安全会遇距离判断上的矛盾,本文应用了四元动态船舶领域模型,通过AIS系统获取来船信息(船长、船速等)进而计算来船船舶领域尺度,综合考虑两艘船的领域尺度,改进了确定两船安全会遇距离的方法。 (3)建立了基于动态船舶领域的避碰决策模型；在此模型的基础上构建了船舶避碰辅助决策系统；通过MATLAB仿真平台对本文所建立的辅助避碰决策系统进行了仿真验证。
【关键词】：AIS 船舶避碰决策 动态船舶领域模型 仿真
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.96
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 理论意义和应用价值9-10
• 1.3 课题的研究现状10-11
• 1.3.1 船舶领域的研究现状10-11
• 1.3.2 船舶避碰行动决策的研究现状11
• 1.4 本文的主要研究内容11-13
• 第2章 船舶自动识别系统和避碰基本理论概述13-28
• 2.1 AIS系统概述13-18
• 2.1.1 AIS技术产生的背景13-14
• 2.1.2 AIS系统的组成与功能14-16
• 2.1.3 雷达ARPA技术的局限性16-17
• 2.1.4 应用AIS系统作为避碰要素信息源的必要性17-18
• 2.2 避碰基本理论18-23
• 2.2.1 船舶避碰过程18-20
• 2.2.2 会遇态势的划分和避碰方式20-22
• 2.2.4 安全会遇距离22
• 2.2.5 避碰行动的时机22-23
• 2.3 避碰几何23-27
• 2.3.1 避碰参数计算模型23-26
• 2.3.2 转向避碰数学模型26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 动态船舶领域模型在船舶避碰决策中的应用28-39
• 3.1 船舶领域的概述28-29
• 3.2 船舶领域模型29-32
• 3.3 基于AIS信息建立的动态船舶领域模型32-33
• 3.3.1 本文采用的船舶领域模型32
• 3.3.2 船舶领域模型的建立32-33
• 3.4 动态船舶领域模型在避碰中的应用33-37
• 3.4.1 确定安全会遇距离的方法33-34
• 3.4.2 判断碰撞危险的方法34-36
• 3.4.3 确定避让行动的时机和幅度36-37
• 3.4.4 核查避让行动的有效性37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 辅助避碰决策系统的实现和仿真39-60
• 4.1 避碰决策过程39-40
• 4.2 辅助避碰决策系统的实现和仿真40-60
• 4.2.1 辅助避碰决策系统的实现40-41
• 4.2.2 对遇局面仿真41-48
• 4.2.3 交叉相遇局面仿真48-55
• 4.2.4 能见度不良情况仿真55-60
• 第5章 结论与展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：AIS环境下基于动态船舶领域模型的避碰决策研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：277852