探索基于acsffij的ais与雷达目标动态信息融合算法与实现

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1、大连海事大学博士学位论文基于ACSFFIJ的AIS与雷达目标动态信息融合算法与实现姓名：林长川申请学位级别：博士专业：交通信息工程及控制指导教师：东昉20090601中文摘要摘要众所熟知，航海雷达是船舶航行必不可少的、自主式的导航设备。但存在着精度低、信息量少，易受地形遮掩、难于识别目标等缺陷。AIS是一种新兴的助航系统，具有信息量大、易于识别目标等诸多优点。但因干扰、或信道过载等原因，造成数据包丢失等性能的下降。此外，对于未装备AIS船舶，以及海上漂浮物，只有通过雷达才能加以探测。因此，AIS与雷达

2、各有优缺点。研究其目标信息的差异性，对其融合处理，达到优势互补，具有较大的研究意义与实际的应用价值!通过大量实测，开展TAIS与雷达目标动态信息差异性研究，获得其距离、方位、航速和航向差值统计结果。对不同来船态势，AIS定位天线位置与雷达回波中心位置的差异所导致的目标距离和方位差值的成因与特点，进行了机理分析，并对其影响关系，建立了数学模型。为融合处理研究奠定基础，也为航海人员正确理解与应用AIS与雷达目标信息提供有益参考。在分析研究其差异性的基础上，提出一种基于ACSFFIJ的AIS与雷达目标动态信

3、息融合的新算法。采用TD(时间距离)准则对目标进行粗关联判决，时空统一处理后，采用多因素模糊综合评判方法对目标细相关联判决。采用统计加权方法，对目标进行合并处理。对其算法进行了大量的计算机仿真，验证其算法是正确的、实用的。融合后目标距离、方位、航速和航向的精度提高比例分别为27．31％；38．73％；26．68％．；fI32．16％。同时，深入研究了关联门限等重要参数对关联概率的影响，获得其合适取值的重要结果，也为算法的实现奠定基础。不仅进行理论方法与仿真研究，而且通过开发目标综合信息平台、对算法进行

4、工程化研发。通过在厦门港的实地测试验证，已初步达到工程化应用阶段。此外，成功开发了基于AIS技术播发差分位置校正信息，使航行于港口附近水域的AIS目标船的位置报告误差小于10m。关键词：船舶自动识别系统；雷达；目标动态信息；融合算法与实现AbstractItis、ⅣeUknownthatmarineradarisindependentandinescapablenavigationalequipmentforshiptovoyage．However，therearesomeshortcomings，f

5、orinstance，lowaccuracy，lessinformation，easyhidbyterrain，difficulttoidentifyatargetandSOon·AIS．anewtypeofmarinenavaid，havemanyadvantagesincludingmoreinformation，easytoidentifyatarget，etc．But，AISperformancesaregoRenintobadwhenitlSdisturbedorthechannelisov

6、erload，forexample，thedatapackageislost。Moreover,theshipsofnon．equippedAIS，andthefloateronthesea，aredetectedonlybyradar·Hence．therearesomeadvantagesanddisadvantagesineachAISandradar．Itisactualworthyandbiggishsignificanttoresearchontheothemessofthetargeti

7、nformation，andtodofusioninordertogetbenefitsfromeachstrongpoint．111edissertationstudiesontheothemessofthetargetdynamicinformationbetweenAISandradarbyagreatlotofsurvey，andgetsthestatisticresultsofdifferentvalueindistance，bearing，speedandCOUESC．Itanalyses

8、onthemechanismofthecharacteristicsandthecauseswhythedifferencesbetweenAISGNSSantennaspotandradarechocenterbringonthedifferencesofthedistanceandthebearingunderdifferentstates．a11destablishesthemathematicmodesoftherelationbetweenth