近海監(jiān)控系統(tǒng)中的多源信息融合算法研究.pdf

1、近海監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)視海岸線(xiàn)安全、維護(hù)海上交通秩序、識(shí)別和攔截海域內(nèi)的危險(xiǎn)目標(biāo)、預(yù)防港口偷襲等，是維護(hù)國(guó)家主權(quán)、安全和海洋權(quán)益的必備力量。然而隨著我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易量日益增多，國(guó)內(nèi)各港口、碼頭航運(yùn)密度大幅增加，近海海事監(jiān)管不得不面對(duì)環(huán)境復(fù)雜化、目標(biāo)密集化、需求高端化的新形勢(shì)，靠單一傳感器獨(dú)立工作的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)代近海海事監(jiān)管需求，利用多源信息融合技術(shù)整合多個(gè)同、異類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)，已然成為現(xiàn)在近海監(jiān)控系統(tǒng)的重要研究方向和發(fā)展趨勢(shì)。此外，值得

2、一提的是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)常見(jiàn)近海監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)大多都來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家，其發(fā)展和建設(shè)都受到壟斷和制約，站在長(zhǎng)遠(yuǎn)角度思考，研究和發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的近海監(jiān)控系統(tǒng)，具有十分重要的意義。
　　本文圍繞上述問(wèn)題，對(duì)近海監(jiān)控系統(tǒng)的核心多源信息融合算法進(jìn)行了研究，并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行驗(yàn)證，同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目的具體需求，完成了近海監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。主要工作和貢獻(xiàn)如下：
　　1、數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，采用基于非合作目標(biāo)的多傳感器系統(tǒng)誤差配

3、準(zhǔn)算法對(duì)多部雷達(dá)間的系統(tǒng)誤差進(jìn)行校準(zhǔn)，通過(guò)高斯-克呂格投影將船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）與雷達(dá)航跡統(tǒng)一到公共直角坐標(biāo)系中，并利用線(xiàn)性外推解決各傳感器航跡信息更新異步問(wèn)題；
　　2、航跡關(guān)聯(lián)階段，提出了修正的MK-NN航跡關(guān)聯(lián)算法，在原來(lái)MK-NN算法基礎(chǔ)上增加航跡關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)指標(biāo)，有效解決了密集多目標(biāo)環(huán)境下的關(guān)聯(lián)多義性問(wèn)題；研究了雙門(mén)限模糊綜合決策航跡關(guān)聯(lián)算法，采用雙門(mén)限邏輯準(zhǔn)則來(lái)管理航跡級(jí)別的升降，有效地實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜多目標(biāo)環(huán)境下的多雷達(dá)

4、航跡快速關(guān)聯(lián)；
　　3、航跡融合階段，提出了基于修正的卡爾曼濾波的航跡融合算法，有效地實(shí)現(xiàn)協(xié)方差信息不可靠或不可獲得時(shí)的多雷達(dá)航跡異步融合，并具備平滑濾波功能；
　　4、在目標(biāo)識(shí)別階段，提出了基于AIS信息的合作目標(biāo)關(guān)聯(lián)識(shí)別算法，通過(guò)ID分配概率實(shí)現(xiàn)雷達(dá)航跡與AIS目標(biāo)的一一匹配，完成雷達(dá)航跡中的合作目標(biāo)識(shí)別，輔助態(tài)勢(shì)形成；
　　5、在Visual Studio2010環(huán)境下采用C++編程，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)