基于ais%2f雷达融合信息的船舶避碰终端设计与实现

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于AIS/雷达融合信息的船舶避碰终端设计与实现硕士研究生：吴红双指导教师：刘鹰副研究员学科、专业：导航、制导与控制论文主审人：周卫东教授哈尔滨工程大学2013年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于AIS/雷达融合信息的船舶避碰终端设计与实现硕士研究生：吴红双指导教师：刘鹰副研究员学位级别：工学硕士学科、专业：导航、制导与控制所在单位：自动化学院论文提交日期：2012年12月26日论文答辩日期：2013年03月10日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertatio

2、nfortheDegreeofM.EngDesignofShipCollisionAvoidanceTerminalBasedonAIS/RadarFusedInformationCandidate:WuHongshuangSupervisor:AssociateResearcher.liuYingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:Navigation,GuidanceandControlDateofSubmission:Dec.26.2012DateofOralExamination:Mar.1

3、0.2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作

4、的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于AIS/雷达融合信息的船舶避碰终端设计与实现摘要经济的全球化

5、和世界贸易量的大幅增加推动了国际航海业的迅猛发展，船舶的速度、数量、吨位与水域交通密度都在不断增加，导致航海事故频繁发生，这给航行安全和海洋环境造成了巨大的威胁。随着智能科技和信息产业化技术在航海领域的发展及应用，海上通信导航设备的种类和性能都在不断增加、提高，新兴助航设备船舶自动识别系统AIS和传统航海雷达是当下船上配备最多的两类安全助航设备，它们各有技术上的优、缺点，而且它们提供的信息存在互补性和冗余性，将两者结合起来，则可实现各自技术缺陷的互补。研发基于AIS与雷达融合信息的船舶安全助航系统，可以有效的解决单一导航设备目标识别不准确与目标信息不丰富的问题，从而提高

6、目标识别的准确性和目标跟踪的精度，进而实现船舶航行安全自动化，减轻船员的劳作强度及心理负担，确保海上人、船、货物安全。本文首先分析了AIS和雷达的电文格式，并完成了相关的数据处理工作，包括AIS和雷达数据电文的提取、数据的正确性与完整性检验、数据解码以及数据融合；其次根据相关的航海知识和海员的通常做法，通过对船舶避碰原理和船舶避碰规则的研究，对船舶避碰的过程、船舶避碰的阶段以及本船和目标船的会遇态势进行了详细划分，并给出了不同会遇局面下，让路船应采取的避碰行动策略及避碰行动幅度；然后基于融合后的数据，运用改进的模糊数学理论，建立了船舶避碰模型和船舶碰撞危险度评价模型；最

7、后在所建立的模型基础上，设计并实现了一个基于AIS/雷达融合信息的船舶避碰终端系统。本设计选用PC/104总线SCM/SPT2C模块构建系统的硬件开发环境，并运用软件工程理论的相关知识，采用面向对象的程序设计思想，对系统的软件进行了模块化设计，用C++高级语言完成了应用程序的编写，然后利用图形界面开发工具Tilcon设计了船舶避碰终端的人机交互界面，最后基于VxWorks操作平台对船舶避碰终端系统进行了实现。运行结果表明，该终端系统不但能够在屏幕上实时的对本船信息、目标船信息以及会遇两船的相对运动信息以图形化的方式进行显示，而且能够及时的