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《探索多源信息融合技術在水上交通中的應用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、重慶交通大學碩士學位論文多源信息融合技術在水上交通中的應用研究姓名：譚偉申請學位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導教師：陸百川20101212摘要目前，在水上交通運輸領域，主要是基于雷達系統(tǒng)、AIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、VHF通信系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)對船舶航行狀態(tài)進行監(jiān)控。不同的傳感器檢測到的信息種類和數據精度也各不相同，且各種傳感器都有自身的優(yōu)缺點。如AIS采集的信息比較全面且數據精度較高，同時不容易受地理條件和天氣因素的影響；但是，AIS容易受到高噪聲和人為干擾：更重要的是，AIS只能檢測到安裝了AIS設備的目標。雷達能檢測河
2、道岸線、航標以及絕大部分物體；但是，雷達也易受天氣、電磁、地形等因素影響。而VHF通信系統(tǒng)和CCTV系統(tǒng)也只能分別提供語音數據和圖像信息。因此，對不同類型的傳感器數據進行融合，不但可以從空間上增強了檢測目標的能力，而且還可以延長檢測目標的時間跨度，同時還可以增加信息的多樣性和提高數據的精度。首先，本文對AIS與岸基雷達檢測的目標船舶位置和速度數據的融合方法及融合后船舶航跡預測進行了初步的研究與探索，針對AIS和岸基雷達檢測的船舶航跡數據特點建立了位置級無反饋分布式融合結構，并根據該融合結構依次利用小波多尺度方法對各傳感器數據源進
3、行降噪和利用邏輯法對單傳感器多目標航跡進行跟蹤；接著在對多源數據進行時空配準時采用了RBF神經網絡插值算法對各類傳感器數據進行時間配準；然后，應用了改進的統(tǒng)計誤差法提取目標船舶相關聯航跡對，并利用遺傳粒子群算法(GA-PS0)將AIS和岸基雷達檢測的目標船舶航跡數據加權融合模型中的加權值進行了優(yōu)化，提高了多源傳感器數據的融合質量；最后，利用基于遺傳算法改進的BP神經網絡模型(GA—BP)對融合后的目標船舶航跡進行預測。在本文的研究過程中，利用了MATLAB對文中所研究利用的多源數據處理模型和算法都進行了仿真驗證，各模型和算法的仿
4、真結果表明：文中所采用新的數據處理模型和方法比現有的模型和方法整體精度更高，速度更快，效果更好，可以直接嵌入到現有的系統(tǒng)中，有一定的實際應用價值。關鍵詞：水上交通；AIS；雷達；數據融合；RBF；GA-PSO；GA．BP；加權算法：MATLABABSTRACTAtpresent,inthefieldofwatertransportation，monitoringthestateofnavigationmainlybasedonradar，AISsystem，GPSsystem，VHFcommunicationsystemandC
5、CTVsystem．intheVTS，system,thelocationinformationandspeedinformationoftheshipisusuallybasedonradarorGPS．Inpractice，usingasingleorthesametypeof$eusorstodetecttargethasproblemmoreorless，suchasinformationunitaryandlowaccuracyofinformation．Someoftheexistingstudieshaveshow
6、nthatdifferenttypesofsensorusingareasonablefusionmodel，notonlyenhancedabilitytodetecttargetsonspace，butalsocanbeextendedtOdetecttargetontimespan．AIShasmanyadvantages，forexample，itismorecomprehensivecollectionofinformation,andthelocationdataandspeeddataofthemobiletarg
7、etdetectedbyAISismoreaccurate，anditnotbeeasilyaffectedbytopography,weatherandlight．Therefore，AISCanprovideamoreaccurateandreliableship’Snavigationinformation．However,AISalsohassomedisadvantages．Forexample，ship’SpositionandspeedinformationdetectedbyAISisreallycollecte
8、dbytheGPS，butGPSiseasilyinterferedbyhuman；andGPSreceiveriseasilytoloselockonthenavigationsatelliteinhigllnoiseconditions；anditalsoh
