基于船舶避碰的數(shù)據(jù)融合方法研究.pdf

1、海上船舶避碰問題一直是船舶航行安全研究的熱點和難點。多年來，由于船舶受航行水域、海況、氣象條件、交通密度、船舶自身條件以及駕駛?cè)藛T的操作經(jīng)驗和水平等因素影響，船舶遭遇碰撞、觸礁等意外事故仍常有發(fā)生，嚴重威脅著人員的生命安全和財產(chǎn)損失。特別地，隨著近來我國對外經(jīng)濟的日益繁榮和不斷發(fā)展，使海上貿(mào)易運輸成倍增長，從而給船舶的航行安全和有效避碰帶來了許多技術(shù)難度和不利因素。如，當(dāng)本船在海上航行遭遇到多船碰撞危險時，若僅靠觀察的信息和憑其自身知識

2、、閱歷和工作經(jīng)驗而作出的避碰決策是遠遠不夠的。因為這里涉及到避讓行動的大小和避讓時機的問題，如果駕駛員過早行動，這既沒必要也不符合船長和駕駛員的避碰心理，但若過晚行動則會造成船舶之間的行動不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生碰撞危險。所以，為了減輕駕駛?cè)藛T的勞動強度和心理負擔(dān)，適應(yīng)現(xiàn)代船舶海上航行安全自動化的需要，研究利用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)，及時為駕駛?cè)藛T提供預(yù)測或預(yù)報未來時刻目標(biāo)船相對于本船的精確位置和運動狀態(tài)，輔助駕駛?cè)藛T提前預(yù)警和采取轉(zhuǎn)向避碰準(zhǔn)備，仍將

3、具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文將從實際應(yīng)用出發(fā)，探索目標(biāo)受雷達自身探測精度、低空雜波等因素影響下，對不完整、不精確、不可靠、甚至相互矛盾的量測數(shù)據(jù)的處理方法。主要涉及:①針對船舶避碰決策系統(tǒng)中的船舶運動趨勢和避碰時機建立數(shù)學(xué)模型，計算出避讓中的兩個最根本要素--相對于本船的最近會遇距離DCPA和最近會遇時間TCPA；②應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測模型，實時預(yù)測各目標(biāo)船相對于本船在下一時刻的運動參數(shù)，預(yù)估目標(biāo)船相對于本船的最近會遇距