d-s证据理论在海洋环境安全态势评估中的应用

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文D-S证据理论在海洋环境安全态势评估中的应用博士研究生：贾韧锋指导教师：赵玉新教授学科、专业：导航、制导与控制哈尔滨工程大学2016年6月万方数据万方数据分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文D-S证据理论在海洋环境安全态势评估中的应用博士研究生：贾韧锋指导教师：赵玉新教授学位级别：工学博士学科、专业：导航、制导与控制所在单位：自动化学院论文提交日期：2016年4月论文答辩日期：2016年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学万方数据万方数据Classifi

2、edIndex：U.D.C：ADissertationfortheDegreeofD.EngApplicationofD-SEvidenceTheoryinOceanEnvironmentSafetySituationEvaluationCandidate：JiaRenfengSupervisor：Prof.ZhaoYuxinAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：Navigation,GuidanceandControlDateof

3、Submission：April,2016DateofOralExamination：June,2016University：HarbinEngineeringUniversity万方数据万方数据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

4、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

5、。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：年月日年月日万方数据万方数据D-S证据理论在海洋环境安全态势评估中的应用摘要海洋是未来人类赖以生存的重要资源。随着人类不停地对海洋进行发掘与利用，水下运载器为人们提供了非常合适的平台。为了获取更多的海洋利益，大量用于海洋调查、科学试验以及资源勘探等用途的水下运载器不断投入使用。众所周知，水下运载器在复杂的海洋环境中自主导航和协同机动

6、是非常困难的。由于水下应用环境非常复杂、且具有很强的时变性，使得水下运载器要解决精确导航、自主避险和协同控制等关键技术面临诸多挑战。无论何种水下运载器，都需要在保障航行安全的基础上，才能顺利完成使命。因此，对海洋环境安全态势进行评估可以为水下运载器安全航行、顺利完成任务提供有效的参考。然而，当前关于海洋环境安全态势评估的研究还处于探索阶段。为此，本文围绕复杂海洋环境中水下运载器安全航行和自主避险面临的共性基础科学问题，以水下运载器为研究对象，建立复杂海洋环境要素认知模型，揭示多元异质动态环境要素所蕴含

7、安全航行威胁特征的一般性规律。应用Dempster-Shafer（D-S）证据理论对海洋环境安全态势进行评估，解决复杂海洋空间多尺度安全态势场的生成演化问题，为水下运载器在复杂海洋环境中安全航行和自主避险提供理论基础和技术支持。主要从以下几个方面开展研究工作：针对海洋环境呈现的非结构性和多态性特征，分析了主要影响水下运载器安全航行的海洋环境要素。结合海洋环境要素的相关特征，研究了海洋环境要素与水下运载器的位置、姿态、速度、升沉等参数之间的映射关系，探讨了海洋环境要素对水下运载器的影响机理。根据海洋环境

8、要素的物理、几何、行为的抽象特征分布规律，探讨了海洋环境要素的内涵（属性、空间、方位、等级等）及其相互之间的作用关系。并针对它们对水下运载器航行安全的影响，提出了一种基于区间中心值的基本概率赋值构造方法，用来描述和表征复杂海域多元异质环境要素对水下运载器航行的威胁特征。同时，将由不确定因素造成的不确定信息进行合理分析及定量描述。针对不确定因素产生的不确定信息问题，充分利用已知信息，提出了一种基于确定度的决策概率转换方法。该方法可以有效地将不确定信息转换为