基于vts雷达目标的imm算法研究与实现

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1、目录4．3算法仿真设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一374．3．1蒙特卡洛仿真思想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．3．2仿真过程中的主要性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．4标准的IMM算法仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．4．1仿真轨迹设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．4．2标准的IMM算法仿真实现与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一394．5基于复杂模型的IMM算法仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯434．5．1仿真轨迹设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯434．5．2复杂模型的IMM算法仿真实现与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一434．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一45第5章对复杂模型IMM算法的一种改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一465．2改进的IMM算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．2．1算法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．2．2改进的曲线转弯模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465．3改进模型中机动频率的一种改进估计方法⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一495．4改进的IMM算法仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．4．1仿真轨迹设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯515．4．2改进的IMM算法仿真实现与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．525．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一54结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62研究生

4、履历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯63基于VTS雷达目标的I}d)Il算法研究与实现1。1课题研究背景及意义第1章绪论1．1．1课题来源本课题来源于船舶导航国家工程研究中心承担的辽宁省科技项目(辽外专函[2012126号)“基于固态雷达VTS系统的研发”。1．1．2研究背景及意义中国幅员辽阔，拥有1．8万公里的海岸线和13．6万公里可供船舶航行的内河航道【1】【2】，并且还有很大面积的湖泊，这些很好的航运条件，是中国航运事业的繁荣发展的先决条件。近些来来，特别是进入21世纪以来，随着我国改革开放事业的进一步发展，生产力水平的不断

5、提高以及加入WTO所带来的机遇，还有水上航运与生俱来的优越条件(运量大，运费低)，使得著有水上交通“信息高速公路”之称的航运事业也在飞速的发展。然而，这也给水上交通航运事业带来了许多安全问题，水上交通事故往往会造成严重的生命财产损失，而且也会产生极坏的政治影响。据统计，沿海近岸水域是海事多发区，90％的海上事故发生在近岸水域。为了保障近岸水域船舶航行的安全，世界各国都很重视近岸水域的安全设施建设，包括VTS、ⅦF和AIS等系统【3】。其中，VTS作为海上安全通信保障的一项重要技术，它的作用和需求正日益得到体现。船舶交通管理系统(VesselTraffics

6、ervices，VTS)主要实现协调船舶安全、保安、信息服务、提高船舶通航效率、协助执法、搜救、保护环境和助航标志等功能，截止2012年3月，中国已经建成并对外运行的VTS中心达40余个，其中含雷达监控站200余个，VTS规模总量占全球近三分之一，VTS监管水域已经覆盖中国的全部沿海海域、长江最重要的监管区域已及部分其他内河和湖泊，已经成为全世界建设VTS最多、监控水域面积最大的国家。但是，中国已建成的VTS都有着共同的不足，目前所有已建VTS水域的系统关键设备全部都是国外产品，这使得中国的VTS技术被禁锢在这些国外厂商划定的范围之内，且存在着一定的信第1

7、章绪论息安全隐患【3】；同时，由于各个水域的VTS系统设备所属厂家不同，没有统一的VTS标准数据库，各系统设备之间信息数据交换和资源共享无法良好的运行。在这种情况下，规划和研发更加适合中国现状和条件的新一代具有自有知识产权的围产VTS系统就尤为迫切了。VTS系统分为雷达站和信息中心两部分。雷达站配备导航雷达和雷达数据处理子系统，中心站有综合信息处理子系统、交通显示与控制子系统、记录重放子系统和数据库子系统。雷达数据处理子系统(RadarDataProcessing，RDP)【4】是VTS的核心组成部分，RDP的主要任务是对船舶雷达收到的数据信息进行处理，然

8、后再显示器中对数据信息进行显示，让操作员能清晰的看到运动目标的信息