多传感器监测态势显控软件的设计与实现

摘要

我国已经成为全球第一贸易大国，世界最大贸易出口国。沿海海港货物吞吐量逐年提高，码头航运密度大大增加。近海港口监测已经处于情况日益复杂化，船只日益密集化的发展趋势。和单个传感器工作的监控系统相比，利用多源信息融合技术构建的监控系统能够更好地进行有效管理。
　　本文围绕上述问题，构建了一个在特定系统中应用的多传感器监测态势显控软件，该软件包含终端显控软件部分和航迹融合软件部分。本系统具备了常用的近海监测系统的常见功能，如电子围栏功能，历史航迹存储和回放功能，航迹预测功能，地图缩放功能，人工强制关联和强制解关联功能。除此之外，本系统还采用了多源信息融合算法对系统航迹进行融合，在航迹融合软件接收到雷达航迹后进行融合处理并形成融合航迹。本文主要工作和贡献如下：
　　1、在接收数据方式上，采用了网络传输中的组播形式多点接收数据，相比传统的USB或者串口传输方式，大大提高了传输效率；
　　2、本系统实现了近海监测系统中常见的电子围栏功能，包括线性围栏和区域围栏两种，其中区域围栏包含圆形围栏和多边形围栏。当船只靠近线性围栏或者进入了某区域围栏范围内，系统能够发出警告信息；
　　3、在数据存储方面采用了数据库存储方式，和传统的文件存储方式相比，数据库存储方式不仅可以存储更多的数据量，而且能够提高数据检索速度。
　　4、在航迹融合算法方面，本系统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，采用双门限逻辑准则来管理航迹级别的升降，采用了基于修正的卡尔曼滤波航迹算法对系统航迹进行融合。这些算法实现了复杂多目标环境下的多雷达航迹快速关联。此外,系统还添加了人工干预功能，对未自动融合的目标可进行强制关联，对融合错误的目标可进行强制解关联。
　　5、在系统联调阶段，通过显控软件和航迹融合软件协同工作，实验结果有效地验证了各种情况下对实测数据的航迹融合效果，也验证了强制关联和强制解关联相关的功能。
　　上述系统软件和提出的算法，已在实际系统上通过验证，软件系统运行稳定可靠，满足应用需求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景以及意义

1.2国内外研究动态

1.3本文主要工作

第二章 显控终端软件的设计

2.1系统概述

2.2显控终端软件总任务与功能需求

2.3显控终端软件的开发平台

2.4显控终端功能设计

2.5本章小结

第三章 数据库系统设计

3.1数据库选择方案

3.2 Oracle数据库体系结构

3.3数据库连接方式选择方案

3.4数据库存储和回放设计

3.5本章小结

第四章 多源航迹融合算法及其应用

4.1预处理

4.2双门限模糊综合评判航迹关联算法

4.3基于修正的卡尔曼融合滤波融合算法

4.4航迹融合软件的设计

4.5本章小结

第五章 系统测试与结果分析

5.1显控终端软件测试

5.2显控终端软件和航迹融合软件联调

5.3显控终端软件和航迹融合软件性能测试

5.4本章小结

第六章 全文总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果