基于遗传算法的船用雷达标绘功能优化仿真

为了解决雷达人工标绘耗时、难以数字化且非最优问题以及“试操船”功能依赖于操作人员主观调参以动态确定避碰方案的不确定性和非最优性且无法提供复航时机的问题,提出一种可行的多变量、单目标优化方法。基于雷达现有ARPA功能提供的目标运动要素及碰撞参数(DCPA和TCPA),以延迟时间、避让航向和时间、复航航向和时间为优化对象,以船舶绕航距离最短为优化目标,考虑避碰规则要求和基于标绘原理构建约束条件,建立雷达自动标绘功能优化模型,利用遗传算法完成模型求解并进行仿真实验验证。实验结果表明,建立的优化模型在对遇、交叉相遇和追越等局面下均可生成最优标绘避让方案。该方法建立了人工标绘原理的优化模型,实现自动试操船(即雷达全自动标绘)功能,可应用于雷达模拟器及真机,有效完善其依靠目标跟踪和试操船进行辅助避碰的功能,对使用雷达进行避碰操作具有一定的指导意义,同时可用于船舶避碰路径规划、辅助船舶自主避碰策略的制定。

雷达与ARPA培训的教学改革

在STCW78/95公约中,特别强调实际技能培养的要求,雷达和ARPA是船上的主要航海设备。分析了目前在我国雷达与ARPA培训中存在的问题,提出了有关雷达与ARPA教学改革的相关建议。

船舶雷达/ARPA智能考试系统的研究

开发了一套基于船舶雷达/ARPA模拟器智能考试系统。该系统的评估方法采用专家法和隶属度函数相结合的方法。专家在出题时根据试题特点设置评估要素权重及允许的误差绝对值范围,系统根据权重及误差范围设定隶属度函数,并以此计算受训人操作的隶属度值及考试成绩。本系统已经应用在雷达模拟器上,实现考试所有环节从出题直到最后评判的网络化、标准化、自动化,取得了较好的效果。