基于综合舰桥ecdis的开发及避碰辅助决策研究

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1、摘要摘要综合舰桥系统是一个集导航、控制、显示、监视、管理和通信功能于一体的综合航行系统。而作为综合舰桥系统的核心组成部分—电子海图显示及信息系统，是现代航海的一项新技术,它在保障航行安全和提高航行工作效率等方面发挥着显著的作用。而船舶避碰系统也是综合舰桥系统中重要的研究课题，它对于预防船舶间碰撞事故的发生，保证船舶安全航行发挥着十分重要的作用。开发一个有效的避碰辅助决策系统有助于减少或避免人为决策失误造成的航行事故。本文首先借鉴一些国内外对电子海图显示与信息系统的研究成果，概括出电子海图显示与信息的软硬件基本框架，并在这个基本框架的基础上，运用MapInfo、MapBasic及Visua

2、lBasic软件开发出一个电子海图显示与信息系统，并重点介绍了电子海图显示与信息系统各个功能模块的作用以及实现过程。在此基础上，进行了基于避碰辅助决策系统的研究，建立了避碰数学模型并给出船舶会遇态势的判断方法和划分。综合了目前避碰辅助决策系统的主要研究，提出了一种基于多库模式的船舶智能避碰辅助决策系统方案，并利用所开发的电子海图显示与信息系统中避碰模式中的推理过程，验证了这个智能避碰决策系统的可行性。最后设计了一个集合模糊理论、专家系统及搜索算法的避碰辅助决策系统，通过仿真验证此方法可以获得理想的避碰行动。关键词：综合舰桥系统；电子海图显示与信息系统；电子导航海图；避碰辅助决策；碰撞危险

3、度；专家系统；IABSTRACTABSTRACTIBS(IntegratedBridgeSystem)isanavigationsystemwhichisintegratedbynavigation,control,displayandcommunication.ECDIS(ElectronicChartDisplayandInformationSystem),asthekernelcomposingofIBS,isanewtechnologyofmodernnavigation.Itisvaluabletothesafetyofnavigationandcanincreaseshipn

4、avigationefficiency.AndshipcollisionsystemisanimportantstudyofIBS.Itplaysagreatroleinpreventingcollisionandensuringthesafetyshipping.Developinganeffectivecollisionavoidanceauxiliarydecisionsystemishelptodecreaseoravoidnavigationaleventscasedbyhuman’swrongdecision.Inthefirstpartofthisarticle,itgen

5、eralizesthemainframeofECDISabouthardwareandsoftwarebyusingtheinternalandoverseasresearchresults.BasedontheframeitdevelopsanElectronicChartDisplayandInformationSystembyusingVisualBasic,MapInfoandMapBasic.Andwiththissoftwareitputsthemainemphasisonintroducingfunctionsanddesignprocessofthefunctionmod

6、ulesofECDIS.Andthen,basedontheresearchresultsofcollisionavoidanceauxiliarydecisionsystem,itbuildsacollisionavoidancemathematicalmodel.Anditgivesthecriterionmethodofencountersituations.Bygeneralizingtheresults,itgivesanintelligentcollisionavoidanceauxiliarydecisionsystembasedonmulti-basemode.Byusi

7、ngthereasoningprocessinthecollisionavoidancemodeoftheECDIS,developedinthisarticle,itprovesthissystemisfeasible.Inthelastpart,itdevelopsacollisionavoidanceauxiliarydecisionsystembyusingfuzzytheory,expertsystemandsearcha