[发明专利]海上拖带系统AIS虚拟警戒标标示系统及方法

权利要求书

1.一种海上拖带系统AIS虚拟警戒标标示系统，其特征在于：它包括设置在拖带船舶上的拖缆传感器、毫米波雷达、处理器和存储器，拖带船舶后通过拖缆连接有拖拽体；其中，

拖缆传感器用于获取拖缆的长度及相对方位；毫米波雷达用于获取拖拽体的位姿信息；

存储器中存有计算机程序供所述的处理器调用，用于执行以下步骤：

数据预处理：对毫米波雷达获取的拖拽体的位姿信息进行筛选，保留有效数据；

目标跟踪：建立长速度运动模型、常加速度运动模型和转弯运动模型，利用交互式多模型算法进行拖拽体的跟踪，得到有效的拖拽体信息；

位姿解算：对有效的拖拽体信息，根据拖拽体的形状进行数据拟合，得到拖拽体的形状及方位，结合拖带船舶自带的GPS信息和数字罗经信息、以及拖缆传感器获取的拖缆的长度及相对方位，得到拖带船舶、拖缆和拖拽体的整体位姿信息，从整体位姿信息中选取若干数据点作为虚拟警戒标；

信息发送：通过拖带船舶自带的AIS系统发送虚拟警戒标的信息给过往船舶。

2.根据权利要求1所述的海上拖带系统AIS虚拟警戒标标示系统，其特征在于：所述的若干数据点按以下方式选取：拖拽船舶尾翼处1个，拖拽体2-3个，拖缆2-4个。

3.根据权利要求1所述的海上拖带系统AIS虚拟警戒标标示系统，其特征在于：所述的目标跟踪具体为：

首先，建立长速度运动模型、常加速度运动模型和转弯运动模型，用于仿真真正的运动模型；然后，根据数据预处理后的有效数据，对拖拽体的预测状态进行校正，对系统状态进行最优估计；模型概率混合器计算3种模型所占概率与比重；状态估计混合器输出混合后目标运动状态，即为有效的拖拽体信息。

4.利用权利要求1所述的海上拖带系统AIS虚拟警戒标标示系统实现的标示方法，其特征在于：它包括以下步骤：

利用毫米波雷达获取拖拽体的位姿信息，对获取的信息进行筛选，保留有效数据；

建立长速度运动模型、常加速度运动模型和转弯运动模型，利用交互式多模型算法进行拖拽体的跟踪，得到有效的拖拽体信息；

对有效的拖拽体信息，根据拖拽体的形状进行数据拟合，得到拖拽体的形状及方位，结合拖带船舶自带的GPS信息和数字罗经信息、以及拖缆传感器获取的拖缆的长度及相对方位，得到拖带船舶、拖缆和拖拽体的整体位姿信息，从整体位姿信息中选取若干数据点作为虚拟警戒标；

通过拖带船舶自带的AIS系统发送虚拟警戒标的信息给过往船舶。

5.根据权利要求4所述的标示方法，其特征在于：所述的交互式多模型算法具体为：

首先，建立长速度运动模型、常加速度运动模型和转弯运动模型，用于仿真真正的运动模型；然后，根据数据预处理后的有效数据，对拖拽体的预测状态进行校正，对系统状态进行最优估计；模型概率混合器计算3种模型所占概率与比重；状态估计混合器输出混合后目标运动状态，即为有效的拖拽体信息。