[发明专利]基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统及其实现方法

说明书

本发明提供基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统的实现方法，包括：S1、收发模块获取智能船舶感知系统的感知信息和链状岸基雷达系统的监测信息。S2、数据处理模块对感知信息和监测信息进行预处理，并获取感知信息的无偏估计和监测信息的无偏估计。S3、获取智能船舶感知系统与岸基雷达系统间的支持度；并依据支持度，获取智能船舶感知系统的权值因子和岸基雷达系统的权值因子。S4、进行加权融合，然后进行滤波估计，获得融合数据。S5、岸基控制中心接收融合数据，并基于融合数据进行分析和处理，向智能船舶传递指令。获取的融合数据更准确。还提供实现上述方法的智能船舶协同感知系统；获取的信息全面、准确且稳定。

技术领域

本发明涉及智能船舶技术领域，尤其涉及一种基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统及其实现方法。

背景技术

水路运输由于具有运量大、成本低等优势，在货物运输中起到了越来越关键的作用。但随着船只数量的不断增多以及航线的日益繁忙，水路运输有关的环境污染严重、人力成本较高和安全性不足等问题也得到了更多的关注。

船舶智能化可使船舶更加安全、环保、经济、可靠，已经成为当今船舶造船业与航运领域发展的必然趋势，以“大数据”为基础，运用先进的信息化技术(如实时数据的传输和汇集、大计算容量、远程控制、传感器等)，实现船舶智能化的感知、判断分析、决策和控制。

但是目前智能化船舶感知系统的应用中通信导航存在着诸多局限。导航雷达提供的信息有限，其工作易受气象、海况和地形的影响，尤其在恶劣的气象、海况下难以确保监测信息的可靠性；沿港口配布的岸基雷达系统对港口内以及所辖海域内的人工操作船舶进行实时监控，并传递智能船舶的全方位监控信息，无法大范围的对海域船舶的航行动态实现智能监测。

因此，亟需一种基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统及其实现方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统的实现方法，采用该方法获取的融合数据更准确，有利于岸基控制中心对智能船舶的行为进行处理。本发明还提供一种基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统，获取的信息全面、准确且稳定。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种基于岸基雷达的智能船舶协同感知系统的实现方法，基于收发模块、数据处理模块和岸基控制中心，包括以下步骤：

步骤S1、收发模块获取智能船舶感知系统的感知信息和链状岸基雷达系统的监测信息。

步骤S2、数据处理模块对感知信息和监测信息进行预处理，并根据预处理的感知信息和监测信息，获得感知信息的无偏估计和监测信息的无偏估计。

步骤S3、数据处理模块根据感知信息的无偏估计、监测信息的无偏估计和支持度函数，获得智能船舶感知系统与链状岸基雷达系统之间的支持度；依据智能船舶感知系统与链状岸基雷达系统之间的支持度，获得智能船舶感知系统的权值因子和链状岸基雷达系统的权值因子。

步骤S4、数据处理模块根据感知信息的无偏估计、监测信息的无偏估计以及智能船舶感知系统的权值因子、链状岸基雷达系统的权值因子，进行加权融合，获得第一融合数据；对第一融合数据进行滤波估计，获得第二融合数据。

步骤S5、岸基控制中心接收并存储第二融合数据，并基于第二融合数据进行分析和处理，向智能船舶传递指令。

作为本发明方法的一种改进，对感知信息和监测信息进行预处理，包括：对感知信息和监测信息依次进行时间配准、空间配准和剔除野值。

作为本发明方法的一种改进，根据预处理的感知信息和监测信息，获得感知信息的无偏估计和监测信息的无偏估计，包括：