基于信息融合技術(shù)的無人駕駛船舶信息模塊設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著海運(yùn)事業(yè)的快速發(fā)展，運(yùn)輸船舶數(shù)量的不斷增加，船舶碰撞事故發(fā)生率也越來越高，搜救問題日趨嚴(yán)峻。無人駕駛船舶能夠在極端惡劣的海域環(huán)境中執(zhí)行救援任務(wù)，具有極大的應(yīng)用前景。
　　為了進(jìn)一步提高無人駕駛船舶的功能性，需要對(duì)船載多傳感器進(jìn)行信息融合處理，為船舶操縱控制決策提供更準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)來源。本文以交通運(yùn)輸部海事局科技項(xiàng)目為依托，重點(diǎn)對(duì)信息融合技術(shù)在無人駕駛船舶平臺(tái)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。
　　首先，對(duì)無人駕駛船舶的信息采集與融合子

2、系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其所承載的信息采集和融合處理功能進(jìn)行分析，確定功能實(shí)現(xiàn)方案。
　　其次，依據(jù)信息采集方案，對(duì)信息采集板進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終確定以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心、STM32-F103C8T6為信息采集板主芯片、CAN總線為傳輸通道的一對(duì)一信息采集模式。
　　再次，依據(jù)信息融合方案，對(duì)雷達(dá)跟蹤算法進(jìn)行研究，并對(duì)船舶跟蹤中所常用的濾波算法進(jìn)行仿真效果對(duì)比，最終選擇濾波效果更好的變系數(shù)α-β濾波算法作為本文雷達(dá)跟蹤濾波算法。根據(jù)雷

3、達(dá)跟蹤理論和船舶航行特點(diǎn)，制定雷達(dá)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)其跟蹤效果進(jìn)行仿真。
　　最后，根據(jù)信息融合理論，對(duì)無人駕駛船舶中AIS和雷達(dá)的信息融合預(yù)處理和數(shù)據(jù)融合方法進(jìn)行研究，對(duì)其中所涉及的算法依據(jù)船舶航行特點(diǎn)進(jìn)行選擇，確定了基于目標(biāo)位置數(shù)據(jù)的航跡相關(guān)算法和加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法，并對(duì)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法中AIS和雷達(dá)的權(quán)值系數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)，最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法。
　　本文以無人駕駛船舶控制平臺(tái)中的信息采集與融合處理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，