基于多船雷達(dá)信息的目標(biāo)跟蹤和危險(xiǎn)判斷方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海上船舶數(shù)量逐年增多，世界重要水道也愈發(fā)擁擠。繁忙水域如果船舶間能夠雷達(dá)信息共享將會提高目標(biāo)跟蹤性能和船舶間避讓的協(xié)調(diào)性。
　　目標(biāo)跟蹤分為航跡起始、航跡維持、航跡刪除三個(gè)階段。在初始跟蹤階段由于跟蹤濾波器計(jì)算的目標(biāo)航向、航速等參數(shù)誤差較大，目標(biāo)預(yù)測位置不準(zhǔn)，因而預(yù)測位置和測量位置關(guān)聯(lián)成功率低，致使跟蹤起始失敗。針對此問題本文研究了利用他船跟蹤信息的航跡起始算法。利用其它船舶發(fā)送的跟蹤目標(biāo)信息輔助本船的目標(biāo)起始跟蹤

2、，提高跟蹤初始階段目標(biāo)航向航速和預(yù)測位置的精度、提高預(yù)測位置和測量位置相關(guān)的成功率。仿真實(shí)驗(yàn)表明，起始環(huán)境較差情況下該算法能大大提高目標(biāo)航跡起始性能。此外航跡維持過程中，由于起伏、目標(biāo)機(jī)動或遮擋等原因?qū)е碌哪繕?biāo)丟失問題也可以利用他船跟蹤信息進(jìn)行處理。
　　在危險(xiǎn)判斷和避讓方面，針對目前船舶導(dǎo)航雷達(dá)危險(xiǎn)判斷信息不足，無法保障避讓協(xié)調(diào)性的問題，本文研究了基于多船雷達(dá)融合的統(tǒng)一危險(xiǎn)判斷及避讓策略。將一定范圍內(nèi)多艘船舶的雷達(dá)信息整合在一起

3、形成全面、完整的信息。每艘本船雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)基于此完整信息在判斷本船與周圍目標(biāo)船之間危險(xiǎn)關(guān)系的同時(shí)，也計(jì)算目標(biāo)船與目標(biāo)船之間的危險(xiǎn)關(guān)系。當(dāng)目標(biāo)船與本船之間存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)分析判斷目標(biāo)船可能選擇的避讓措施，綜合本船雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)給出的避碰建議和站在目標(biāo)船角度預(yù)計(jì)其可能采取的避讓措施，計(jì)算選擇使多船間協(xié)調(diào)避讓的最佳方案。仿真實(shí)驗(yàn)表明，通過該算法雷達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在多船會遇且存在碰撞危險(xiǎn)的復(fù)雜局面下給出使船舶間協(xié)調(diào)避讓的有效方案。
　　仿真實(shí)驗(yàn)