ECDIS安全参数设置研究

随着《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》(简称"STCW公约")的实施,国际航行船舶的驾驶员对于ECDIS的使用已经比较熟练.但是,ECDIS的安全参数设置一直是港口国船舶安全检查员(简称"PSCO")检查的重点,也经常被记缺陷.近年来由于ECDIS安全参数设置不当引发的海难事故屡见不鲜,故本文针对ECDIS...     

AIS性能标准对船舶航行安全的影响

船舶自动识别系统(AIS)作为一种新型的船用助航设备在船舶避碰方面起到重要的作用,通过介绍AIS的发展过程与技术性能,分析因盲目信赖AIS可能带来的不安全因数,针对如何充分利用AIS的特性,提出维护水上交通安全的看法.     

基于AIS信息融合的船载航行数据记录再现

研究VDR与AIS信息融合的信息再现,分析VDR和AIS播发的信息及其系统结构,设计了基于AIS信息融合的船载航行数据记录再现系统,并介绍了系统的构成、技术以及功能.     

互见中基于AIS数据的船舶领域

为确定船舶领域,根据琼州海峡船舶自动识别系统(AIS)数据,再现该水域内船舶航行过程.依据海上避碰规则,判断会遇船舶间避让义务关系,建立船舶避让行为和最近会遇点位置间的关系模型.利用数理统计和模糊数学方法,获得不同避让度下船舶领域的边界曲线,建立海上船舶领域模型.     

基于Linux和CDMA的AIS数据传输系统

以ARM9微处理器为核心,使用linux操作系统和CDMA无线通信技术设计船舶自动识别系统(AIS)的船载终端.系统的设计主要包括AT指令实现CDMA模块的网络连接过程及程序实现方法、图形界面的设计、红外无线键盘软硬件设计及AIS数据接收和处理、硬件设计.试验结果表明,整个AIS数据传输系统模块集成度高,既可以作为单独的AIS数据发送系统,也可以集成到GPS海图仪上.     

ECDIS在引航的应用和发展

本文主要阐述ECDIS的发展历程，并根据其在引航中的实践运用，进一步探讨这项技术在船舶引航中的应用以及在未来的大致发展趋向。     

ECDIS船位的选择及基于卡尔曼滤波标绘的研究

为了保证船舶航行操纵中使用电子海图显示与信息系统(ECDIS)时,能更精确地标绘出本船与它船构成的危险程度.首先分析了航海雷达和卫星定位导航数据的原理和作用,然后再根据雷达、北斗和GPS卫星导航数据,在操纵船舶避碰时能恰当地选用更高精度的设备.船舶是根据未来船位进行预估危险然后采取行动避碰,卡尔曼滤波方式可预估出未来时刻的船位,通过Matlab仿真得出卡尔曼预估的船位基本上与实际船位误差符合航海要求,因此可用卡尔曼滤波方式进行预判两船是否存在危险.     

船舶自动航行系统

介绍了船舶自动航行系统的发展、组成、内容及功能等,船舶自动航行系统主要由气象／海况状态监测、船体状态监测、最佳航线设计、自动定位、船舶航行操船、避碰／搁浅避险等部分组成。     

转向避让的最后机会模型及其应用

为了建立和完善船舶自动避碰决策系统,在考虑船舶操纵性能、船长、避碰行动局面划分、两船速度比、直航船转向两船距离的损失和两船最低安全通过距离等的基础上,建立了转向避让的最后机会模型,并利用等步长增加方法求得了具体会遇态势中让路船转向避让的最后机会点,得到了合理的结果。所建模型和所得到的结果对于建立船舶自动避碰决策系统和船员应急避碰操纵具有主要的参考价值。     

浅谈AIS监控系统在长江引航安全中的作用

随着现代化科技的发展,AIS被船舶广为应用,在AIS基础上的AIS监控系统越来越多的被应用到引航监控、海事监管、代理和船舶公司调度等各个领域.在船舶安全和提高工作效率等方面发挥着重要的作用,也是引航实现"智能引航"必不可少的技术.引航中心AIS监控系统是通过对船舶动态监控利用安全预警、安全信息收发、轨迹回放、视频监控等功能实现对引航船舶安全监控,从而提高和完善其对引航安全的作用和效率,减少引航违章、违法和事故发生.     

船舶航行三维显示系统的地形建模

根据船舶航行对视界内视景和水下地形的几何精确度与图像真实感要求,应用三维真实感地形生成理论,提出两种基于海图等高线和等深线数据的地形三角构网方法,在不加入新插值点的情况下对平面散乱点进行三角剖分,实现了基于ECDIS和AIS的船舶航行三维显示系统的地形建模.     

星载AIS接收系统的多用户分离

针对星载AIS接收系统覆盖范围大而导致接收的AIS时隙碰撞以及无法有效地分离AIS信号问题,给出了碰撞概率和检测率的分析模型。同时,提出了一种多用户分离的设计方案。该方案采用基于FastICA的阵列信号处理方法从混合信号中逐步分离出一定数量的船舶信号,避免了混合信号源数估计这一难题。这种思想也符合星载AIS接收系统的需求。仿真结果验证了该方法是有效的,且算法收敛较快。     

基于组件技术的电子海图显示系统开发方法

探讨了基于组件技术开发电子海图显示系统的方法，通过将组件技术和电子海图显示系统开发技术相结合，极大地方便了电子海图显示系统的组建并提高了可重用性，具体开发过程中考虑组件粒度因素，有效地提高了组件开发的成本效益．还讨论了这种开发方法中所应用的技术，并给出了运用该方法开发的部分实例．     

AIS输出数据包的解包技术研究

论述了MS用户接口的技术要求、接口输出的信息种类、接口的通信协议、输出数据包的采集及解包的软硬件实现方法．实验表明,用此方法采集和解包得到的．MS数据准确可靠,可广泛应用于自动避碰系统、电子海图显示系统、航标遥控遥测系统等,研究MS数据包的解包技术,是基于MS信息进行开发应用的基础．     

基于AIS的船舶航迹分布算法

为绘制航迹分布图,利用AIS信息,尤其是位置信息,设计了航迹分布图绘制算法.该算法以AIS信息数据库中动态表、静态表为数据源,利用存储过程,数据库访问技术实现航迹分布图在电子海图平台上的绘制.研究结果表明,这种航迹分布图绘制方法具有可行性、快捷性和较高的准确性.     

基于ontology的智能答疑系统的研究

在受限领域自动问答系统中,用户问句的语义理解是提高查询效率的关键。提出了一种基于本体的自动问答系统模型,对领域知识本体的构建进行了研究。利用本体中丰富的语义关系,对用户的问题查询请求进行语义扩展,提高问答系统的准确性。     

基于样条理论的自动垂直泊车轨迹规划

分析泊车轨迹曲线设计要求并综合B样条曲线特点,提出基于B样条曲线理论通过对轨迹控制点优化进行自动垂直泊车轨迹规划的方法.分析泊车过程中存在的可能性碰撞点,并建立相应的避撞约束函数.考虑泊车环境障碍约束、车辆自身参数约束、泊车初始点方位约束、泊车终点位置约束,以泊车轨迹的最大曲率值最小化为目标,以轨迹曲线控制点为变量,根据Ackerman转向原理建立车辆运动轨迹多约束方程.分别对一般泊车环境和狭小空间泊车环境进行泊车轨迹规划,利用Matlab软件非线性约束优化函数求得轨迹控制点,得出轨迹曲线.仿真结果表明:对于一般泊车环境该方法能使车辆无碰撞地进入车位,且满足泊车轨迹曲率连续性;对于相对狭小泊车环境,也能求得一组轨迹控制点,通过不断调节前轮转角实现车辆无碰撞地泊车入位并保证了轨迹曲率的连续性.仿真结果表明了基于样条理论的泊车轨迹规划方法可实现车辆无碰撞地泊车入位,并满足轨迹曲率连续性要求,有效地解决了泊车过程中停车转向问题.     

船载AIS中GMSK基带调制解调的实现

分析了船载AIS基带信号的GMSK调制解调原理,并对其实现进行了硬件设计,为开发自主知识产权高性能的AIS产品奠定基础,本实现方案测试实验效果良好.     

基于AIS的船舶三维显示与避碰系统研究

介绍了基于AIS的船舶三维显示与避碰系统的功能特点和关键技术.通过研究多分辨率地形绘制技术和海浪运动模型等虚拟现实技术,实现三维海床的实时绘制和逼真海面的模拟生成.通过对AIS报文解析,获取周边船舶的位置和态势信息,最终实现了海床、海面和周边船舶组成的三维场景一体可视化;并通过在逼真的海上三维场景上叠加显示AIS信息和避碰辅助决策信息,更直观有效地保障了船舶航行安全.