海上多传感器实时信息综合处理算法研究与应用
发布时间：2021-11-04 16:45
走向海洋,经略海洋,建设海洋信息感知网络,对维护我国领海安全、监测海洋交通秩序、发展海洋经济和打造国际领先的海洋信息化体系具有重要意义。在服务于军、民、警等各类智慧海洋开发项目建设,以及在目标环境感知、海上信息资源共享、保障海洋重大行动和战略通道安全等国家利益上,将发挥重大作用。随着信息技术的发展和蓝海信息网络体系建设的开展,为了获取对目标更佳的感知效果,利用单个传感器的量测信息远远不能满足要求,这就决定了在海上要用到种类繁多的传感器提供观测信息,进行综合处理,从而获得全局目标运动状态。本文以“蓝海信息网络”数据融合处理系统为依托,以雷达、船舶自动识别系统AIS（Automatic Identification System）和广播式自动相关监视ADS-B（Automatic Dependent Surveillance–Broadcast）三种传感器为基本对象,以海域船舶和空域飞机为监测目标,研究了海上多传感器组网系统中的数据综合处理问题。本文首先分析了AIS、ADS-B和雷达三种传感器的工作原理、方式、特点和报文结构,并且从各传感器探测目标的优缺点出发,对由三种传感器组成的海洋区域...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某海域多传感器组网系统探测装备实物图
图 2.1 为某时刻南部海域附近的船舶航行分布。图2.1 某时刻南部海域附近船舶分布2.1.1 AIS 的工作原理AIS 的工作模式分为自主、轮询和分配三种[22]。自主模式是最常用的工作模式，在这种模式下，AIS 自动向周围舰船和岸基设备广播本船航行状态信息，不需要人工干预，系统自行工作。当某一 AIS 设备的广播时间片和其它设备的时间片冲突时，能够根据实际情况自行对发射和接收时间进行调整[21]。在自主模式下，船舶的静态信息和船次相关消息的广播周期为 180s，?
管监测站收到机载 ADS-B 广播信息后输入空管系统进行跟踪和监视，从而实现对空域交通的全面、实时的监控，如图 2.3 所示。图2.3 某时刻南部海域飞机分布图ADS-B 系统按照广播消息的传递方向可以分为 ADS-B IN（接收）和 ADS-B OUT（发送）两种。ADS-B OUT 能够以特定的周期向其它附近飞机或者地面站发射飞机的即时信息，包括飞机三维坐标、航向、航速、设备识别码、航班号等。地面基站接收到消息后将其传递给空管部门，如图 2.4 所示[26]。地面基站接收消息地面基站接收消息图2.4 ADS-B OUT 功能 图2.5 ADS-B IN 功能ADS-B IN 能够接收来自其它飞机或者地面基站设备广播的即时信息。ADS-B IN可以使得机组人员在显控设备上看到其它飞机的飞行状态，增强对周围空域交通状况的了解，自主维持空域间隔的大小，进而降低空中撞机的概率，有利于保障航行安全和提高空域交通效率。ADS-B 系统具有自动相关监视、交通信息服务和飞行信息服务三种功能[27]。自
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层结构模糊综合决策的AIS与雷达航迹关联[J]. 段永胜,谈亮,虞霖方. 导航与控制. 2015 (06)
[2]一种考虑船舶航速航向的AIS航迹插值方法[J]. 王超,纪永刚,黎明,楚晓亮,王祎鸣. 舰船科学技术. 2015(04)
[3]信息融合动态与发展趋势[J]. 赵宗贵,许阳. 指挥信息系统与技术. 2014(06)
[4]一种基于ADS-B的雷达误差实时融合校正算法[J]. 吴振亚,王明辉,张瑞平,阿都建华,胡俊. 西南交通大学学报. 2013(01)
[5]基于多因素模糊综合的雷达和AIS情报航迹融合算法[J]. 王红杰. 信息系统工程. 2012(07)
[6]浅谈常用坐标系统的关系及坐标转换的原理[J]. 黄太山. 测绘与空间地理信息. 2011(06)
[7]广播式自动相关监视系统在民航空管系统中的应用[J]. 李云飞. 信息与电脑(理论版). 2011(09)
[8]基于多维分配和灰色理论的航迹关联算法[J]. 熊伟,张晶炜,何友. 电子与信息学报. 2010(04)
[9]多传感器信息融合技术及其应用[J]. 孙辉,赵峰,张峰云. 海洋测绘. 2009(05)
[10]ADS-B广播式自动相关监视原理及未来的发展和应用[J]. 李自俊. 中国民航飞行学院学报. 2008(05)
博士论文
[1]船舶自动识别系统（AIS）关键技术研究[D]. 刘畅.大连海事大学 2013
[2]多传感器多目标航迹相关与数据合成若干关键技术研究[D]. 黄友澎.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于雷达与AIS信息质量的融合算法的研究[D]. 刘丽娜.大连海事大学 2017
[2]多源信息融合技术在VTS中的应用[D]. 孙延东.大连海事大学 2014
[3]VTS系统中多传感器融合处理的实现[D]. 柏慧风.南京信息工程大学 2013
[4]基于船联网的VTS与AIS信息融合关键技术的研究[D]. 于俊逸.武汉理工大学 2013
[5]AIS与雷达动态信息融合算法的研究[D]. 王停停.大连海事大学 2012
[6]雷达数据与AIS数据融合的应用研究[D]. 穆加艳.南京理工大学 2011
[7]ADS-B与雷达组合监视数据融合方法研究[D]. 何桂萍.中国民用航空飞行学院 2011
[8]广播式自动相关监视（ADS-B）关键技术及仿真研究[D]. 戴超成.上海交通大学 2011
本文编号：3476111
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某海域多传感器组网系统探测装备实物图
图 2.1 为某时刻南部海域附近的船舶航行分布。图2.1 某时刻南部海域附近船舶分布2.1.1 AIS 的工作原理AIS 的工作模式分为自主、轮询和分配三种[22]。自主模式是最常用的工作模式，在这种模式下，AIS 自动向周围舰船和岸基设备广播本船航行状态信息，不需要人工干预，系统自行工作。当某一 AIS 设备的广播时间片和其它设备的时间片冲突时，能够根据实际情况自行对发射和接收时间进行调整[21]。在自主模式下，船舶的静态信息和船次相关消息的广播周期为 180s，?
管监测站收到机载 ADS-B 广播信息后输入空管系统进行跟踪和监视，从而实现对空域交通的全面、实时的监控，如图 2.3 所示。图2.3 某时刻南部海域飞机分布图ADS-B 系统按照广播消息的传递方向可以分为 ADS-B IN（接收）和 ADS-B OUT（发送）两种。ADS-B OUT 能够以特定的周期向其它附近飞机或者地面站发射飞机的即时信息，包括飞机三维坐标、航向、航速、设备识别码、航班号等。地面基站接收到消息后将其传递给空管部门，如图 2.4 所示[26]。地面基站接收消息地面基站接收消息图2.4 ADS-B OUT 功能 图2.5 ADS-B IN 功能ADS-B IN 能够接收来自其它飞机或者地面基站设备广播的即时信息。ADS-B IN可以使得机组人员在显控设备上看到其它飞机的飞行状态，增强对周围空域交通状况的了解，自主维持空域间隔的大小，进而降低空中撞机的概率，有利于保障航行安全和提高空域交通效率。ADS-B 系统具有自动相关监视、交通信息服务和飞行信息服务三种功能[27]。自
【参考文献】：
期刊论文
[1]双层结构模糊综合决策的AIS与雷达航迹关联[J]. 段永胜,谈亮,虞霖方. 导航与控制. 2015 (06)
[2]一种考虑船舶航速航向的AIS航迹插值方法[J]. 王超,纪永刚,黎明,楚晓亮,王祎鸣. 舰船科学技术. 2015(04)
[3]信息融合动态与发展趋势[J]. 赵宗贵,许阳. 指挥信息系统与技术. 2014(06)
[4]一种基于ADS-B的雷达误差实时融合校正算法[J]. 吴振亚,王明辉,张瑞平,阿都建华,胡俊. 西南交通大学学报. 2013(01)
[5]基于多因素模糊综合的雷达和AIS情报航迹融合算法[J]. 王红杰. 信息系统工程. 2012(07)
[6]浅谈常用坐标系统的关系及坐标转换的原理[J]. 黄太山. 测绘与空间地理信息. 2011(06)
[7]广播式自动相关监视系统在民航空管系统中的应用[J]. 李云飞. 信息与电脑(理论版). 2011(09)
[8]基于多维分配和灰色理论的航迹关联算法[J]. 熊伟,张晶炜,何友. 电子与信息学报. 2010(04)
[9]多传感器信息融合技术及其应用[J]. 孙辉,赵峰,张峰云. 海洋测绘. 2009(05)
[10]ADS-B广播式自动相关监视原理及未来的发展和应用[J]. 李自俊. 中国民航飞行学院学报. 2008(05)
博士论文
[1]船舶自动识别系统（AIS）关键技术研究[D]. 刘畅.大连海事大学 2013
[2]多传感器多目标航迹相关与数据合成若干关键技术研究[D]. 黄友澎.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于雷达与AIS信息质量的融合算法的研究[D]. 刘丽娜.大连海事大学 2017
[2]多源信息融合技术在VTS中的应用[D]. 孙延东.大连海事大学 2014
[3]VTS系统中多传感器融合处理的实现[D]. 柏慧风.南京信息工程大学 2013
[4]基于船联网的VTS与AIS信息融合关键技术的研究[D]. 于俊逸.武汉理工大学 2013
[5]AIS与雷达动态信息融合算法的研究[D]. 王停停.大连海事大学 2012
[6]雷达数据与AIS数据融合的应用研究[D]. 穆加艳.南京理工大学 2011
[7]ADS-B与雷达组合监视数据融合方法研究[D]. 何桂萍.中国民用航空飞行学院 2011
[8]广播式自动相关监视（ADS-B）关键技术及仿真研究[D]. 戴超成.上海交通大学 2011
本文编号：3476111
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