船舶避碰系统中的RFID物联网感知层查询树算法研究

船舶避碰系统是保障其安全航行的重要保障,基于RFID的射频识别技术是避碰系统主流技术,利用读写器读取对方船只标签信息,从而得到相邻船只的位置、体积、重量等信息,进一步计算合理的避碰策略。通过查询树算法循环读取相邻船舶标签,存在着时隙浪费问题,影响标签读取精度及实效性。本文研究了基于物联网RFID避碰算法结构,针对传统查询树算法缺点,改进标签获取后的数据检测流程,减少了查询算法的交互命令数,提高算法实效性。

基于毫米波的小型船舶防撞算法研究

本文构造了一种基于毫米波的小型船舶防撞算法,该算法具有3个组成部分:检测5 km范围内的船只;通过应用最小会遇时间(TCPA)和最近会遇距离(DCPA)标准来识别危险船舶;持续监测海上交通风险和增量警报信号.通过仿真实验对算法的可行性进行了验证,仿真实验结果表明,警报信号是根据到危险情况的距离逐渐生成的,该小型船舶防撞算法能够在有效的距离内安全地避免碰撞.

远程监控通信下拥挤水域船舶混合跟踪算法

针对船舶跟踪难,造成船舶之间相互碰撞事故的问题,设计基于远程监控通信的拥挤水域船舶混合跟踪算法。定位船舶的综合运动轨迹,分析船舶运行轨迹变化情况;提取拥挤水域的船舶运动特征,提高船舶跟踪准确性与实时性;基于远程监控通信构建动态混合跟踪模型,统一调度船舶运行轨迹;使用三维积分图像分析船舶尺度变化,找出周围船舶位置,减少船舶碰撞事故,进而实现拥挤水域下船舶的精准跟踪。采用对比实验的方式,验证该跟踪算法的精准度更高,更有利于提高船舶运行周期的安全性,可以应用于实际生活中。

船舶网络入侵风险等级估算研究

传统船舶网络入侵风险等级估算方法,存在风险数据局部搜索时间过长、风险等级估算准确性较低等弊端。为解决上述问题,建立基于BP神经网络的新型船舶入侵风险等级估算方法。通过网络结构的确定、初始值及阈值的选取,完成BP船舶神经网络的搭建。通过入侵数据采集、数据风险等级分类、风险度量评估,完成新型船舶网络入侵风险等级估算方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,适当缩短风险数据局部搜索时间,并提升风险等级的估算准确性。

基于电子海图的船舶绕避台风系统设计与实现

发挥电子海图显示平台优势,引入基于台风预报误差遭遇概率算法,设计了基于电子海图的船舶绕避台风系统,将台风基本数据信息和船舶航行基本信息,如船舶位置、航线以及台风的位置、行进路线等直观地显示在电子海图上,并运用台风预报误差遭遇概率算法,可快速、准确地制定出船舶绕避台风方案。利用此系统可有效、直观显示船舶和台风的相对动态关系,从而制定船舶绕避台风的航速和航线规划,保证船舶在恶劣的台风天气中的航行安全。

海洋互联网中岸基网络与船舶基站切换方法

为提高岸基网络与船舶基站切换时的通信性能,借助岸基网络自身特点,利用层次分析法对目标岸基基站的选择方式加以改进并在切换触发阶段设定合适的触发条件,提出岸基网络与船舶基站切换算法。通过EXata平台对该场景进行仿真。仿真结果表明,该方法使得移动船舶在切换时选择了合适的岸基基站接入,与传统切换算法的对比结果证实了该算法的可行性,提高了岸基网络中移动船舶与岸基基站之间的通信性能,更好地满足了用户的通信服务需求。

多视觉信息融合的内河航道智能监控系统

探讨了利用动态图像理解技术对内河船舶的交通状况进行监控,采用多视觉传感器数据融合技术对跟踪的船舶对象进行特写抓拍;通过对交通流信息的实时采集、处理、跟踪与分析,得到内河航道中交通状态信息,如船舶流量、船舶速度、通航密度等重要基础信息。通过对抓拍到的船舶对象图像进行船名牌识别和吃水深度的估算,得到被跟踪船舶对象的基本属性数据和载重量等重要内河管理基础信息,为航运管理部门进行水域交通管理和交通规划提供决策依据。此外,通过自定义感兴趣监控区域以及监控对象来减少图像处理时间,提高系统实时处理能力及鲁棒性。实验结果表明,系统可以实现对船舶稳定跟踪,并对船舶进行特写抓拍和识别,识别准确率高,最终实现吨位估算。

铁路桥梁防撞监测系统的研究

以沪昆铁路下行线湘潭桥为监测对象,采用激光扫描监测技术并结合视频技术、AIS(Automatic Identification System)、VHF(Very High Frequency)通讯等技术,开展对船舶识别算法的研究。通过对船舶高度和运行轨迹的综合分析,预判行进中船舶撞击桥梁梁体和桥墩的可能性并及时进行预警、报警,实时记录船舶通行的图像视频,并通过AIS结合船用电台实现对船舶身份的识别和预警,从而建立了一套基于先进监测技术、自动化、模块化的桥梁防撞监测系统。