近海监控系统中的多源信息融合算法研究

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1、喔Ｉ４击种化丈葦ＵＮＶＥＲＳＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＩＩＴＹＯＦＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ■，ＩＩ这气■论文题目近海监控系统中的多源信息誕合算法妍究■Ｉ专业学位类别工程硕±Ｉ学号２０１３２２０２０６６３作者姓名刘加欢Ｉ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名＝列初旋日期：年至月日论支使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，。本人授权电子科技大学可允许论文被查阅和借阅［＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｙＡ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签＾导签：＝如ｔ作者名

3、＾节式５＾师名１啡；日年ｒ日期月分类号密级注1UDC（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称）申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2016.03.29论文答辩日期2016.04.27学位授予单位和日期20160630答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEMULTI-SOURCEINFORMATIONFUSIONALGORITHMINTHEOFFINGOCEANMONITORINGANDMANAGEMENTSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienc

4、eandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:JiahuanLiuSupervisor:LingjiangKongSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要近海监控系统可以监视海岸线安全、维护海上交通秩序、识别和拦截海域内的危险目标、预防港口偷袭等，是维护国家主权、安全和海洋权益的必备力量。然而随着我国进出口贸易量日益增多，国内各港口、码头航运密度大幅增加，近海海事监管不得不面对环境复杂化、目标密集化、需求高端化的新形势，靠单一传感器独立工作的监控系统已经难以适应当代近海海事监管需求，利用多

5、源信息融合技术整合多个同、异类监控系统，已然成为现在近海监控系统的重要研究方向和发展趋势。此外，值得一提的是现在国内常见近海监控系统的关键设备和技术大多都来自发达国家，其发展和建设都受到垄断和制约，站在长远角度思考，研究和发展拥有自主知识产权的近海监控系统，具有十分重要的意义。本文围绕上述问题，对近海监控系统的核心多源信息融合算法进行了研究，并利用实测数据对相关算法进行验证，同时结合项目的具体需求，完成了近海监控系统软件的设计与实现。主要工作和贡献如下：1、数据预处理阶段，采用基于非合作目标的多传感器系统误差配准算法对多部雷达间的系统误差进行校准，通过高斯-克吕格投影将船舶自动识别系统（

6、AIS）与雷达航迹统一到公共直角坐标系中，并利用线性外推解决各传感器航迹信息更新异步问题；2、航迹关联阶段，提出了修正的MK-NN航迹关联算法，在原来MK-NN算法基础上增加航迹关联评价指标，有效解决了密集多目标环境下的关联多义性问题；研究了双门限模糊综合决策航迹关联算法，采用双门限逻辑准则来管理航迹级别的升降，有效地实现了复杂多目标环境下的多雷达航迹快速关联；3、航迹融合阶段，提出了基于修正的卡尔曼滤波的航迹融合算法，有效地实现协方差信息不可靠或不可获得时的多雷达航迹异步融合，并具备平滑滤波功能；4、在目标识别阶段，提出了基于AIS信息的合作目标关联识别算法，通过ID分配概率实现雷达航

7、迹与AIS目标的一一匹配，完成雷达航迹中的合作目标识别，辅助态势形成；5、在VisualStudio2010环境下采用C++编程，结合实际项目需求，设计并实现了近海监控系统软件。以上提出的算法以及系统软件，已通过仿真实验以及雷达、AIS实测数据测试，并完成了算法与各系统模块的功能与性能验证。证明本文所研究的多源信息融合算法具有有效性、实用性和工程可实现性。关键词：近海监控系统，AIS，航迹关联，航迹融合IABSTRACTABSTRA