雷达与AIS信息融合及综合显示研究

摘要

现代航运的发展，使得水上交通越来越繁忙，态势越来越复杂，导致水上交通事故频发，船舶航行安全问题的重要性日益凸显，ECDIS（电子海图显示与信息系统）能直观、清晰地给显示航行环境信息，基于ECDIS叠加显示导航信息能帮助缓解船舶航行安全问题。雷达、AIS（船舶自动识别系统）作为最重要的导航设备，二者各有优劣，如何对雷达和AIS信息进行融合处理，实现导航信息的优化，并且将融合信息叠加到ECDIS上显示，对提高船舶航行安全性有着重要的意义。
　　本文在雷达原理、AIS信息理论的基础上，对二者数据的结构进行了分析对比，指出了雷达和AIS数据在时空上的差异性和相似性，为之后雷达和AIS信息融合做出准备。同时研究了信息融合技术，对多传感器信息融合系统的结构模型进行了对比，确定了雷达与AIS传感器系统以分布式结构进行信息融合。
　　接着对雷达和AIS信息融合技术中信息预处理以及信息关联判断等过程进行了分析，对关联算法加以研究，最后以加权平均法对雷达信息和AIS信息进行融合。
　　最后针对融合信息在ECDIS上叠加显示过程进行了分析和研究，主要包括雷达信号仿真模拟、雷达及AIS报文信息的解码和提取、坐标转换统一、数据库存储、以及综合显示叠加等，并在Visual studio2010开发环境下，结合MFC、GDI+和YimaEnc电子海图开发控件，实现了融合信息的综合显示。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 选题研究的目的、意义

1.2 课题国内外研究情况

1.3 论文研究内容和安排

第2章 雷达、AIS及信息融合技术概述

2.1 雷达概述

2.2 AIS概述

2.3 信息融合技术概述

2.4 本章小结

第3章 AIS与雷达信息关联及融合研究

3.1 AIS信息和雷达信息的预处理

3.2 航迹关联算法

3.3 信息融合算法与误差分析

3.4 本章小结

第4章 综合显示系统的设计与实现

4.1 系统构建原则及开发平台

4.2 信息接口模块

4.3 关联融合模块

4.4 雷达信号模拟设计

4.5 电子海图模块

4.6 融合信息系统测试

4.7 本章小结

第5章 结论和展望

5.1 总结

5.2 创新点

5.3 研究展望

致谢

参考文献