[发明专利]面向海用雷达标校的岸台AIS设备精度分析方法

摘要

本发明公开了一种面向海用雷达标校的岸台AIS设备精度分析方法，该技术涉及海用雷达标校领域。现有的利用AIS的雷达标校一般不涉及AIS自身的精度分析，若AIS精度出现问题，易导致标校出现较大误差。本发明利用安装A类AIS设备和高精度GPS设备的船只作为目标，在目标船只匀速直线运动和静止条件下，分别计算由岸台AIS设备和船载AIS设备导致的最大可能方位向误差与距离向误差，与误差门限比较，判决岸台AIS设备精度是否满足海用雷达误差标校要求。该分析方法所需实测数据获取便捷，且易获取充足的数据量，从而形成稳定的AIS精度估计结果，可信度高，可适用于不同类型的海用雷达标校。

主权项

面向海用雷达标校的岸台AIS设备精度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以安装A类船载AIS设备和高精度GPS设备的船只P作为目标，利用消息识别码、用户识别码、转发指示符和船位精确度进行联合判断，从岸台AIS设备接收的消息中判断有效消息；(2)令P船在海面做匀速直线运动，对比从船载AIS设备接收数据和岸台AIS设备接收消息中解析出的P船经纬度和时间，查找相同经纬度值分别对应的时间，计算时间差，统计得到岸台AIS设备时间精度，在此基础上利用海用雷达架设地的经纬度值，在WGS84坐标系下，根据三角函数关系计算得到由岸台AIS设备时间精度引起的最大可能距离向误差和最大可能方位向误差，具体为：假设从船载AIS设备接收数据中解析出的P船经纬度为(α1,β1)，对应时间为t1，从步骤(1)有效消息中解析出的P船经纬度为(α2,β2)，对应时间为t2，须保证满足α1＝α2且β1＝β2的数据点数不低于1000点，计算所有满足α1＝α2且β1＝β2的数据点对应时间的时间差Δt，Δt采用如下公式计算Δt＝t2‑t1，其中，Δt、t1、t2的单位均为秒，Δt＞0则表明岸台AIS设备接收到P船位置信息滞后；Δt＝0则表明岸台AIS设备接收到P船位置信息无延时；Δt＜0则表明岸台AIS设备接收到P船位置信息超前，统计计算Δt绝对值的最大值，在此基础上，在WGS84坐标系下，利用海用雷达架设地的经纬度值，根据三角函数关系计算由岸台AIS设备时间精度引起的最大可能距离向误差Δrt和最大可能方位向误差ΔΘt，即Δrt＝v·max(Δt)，其中，v表示P船运动速度，R表示海用雷达架设地点与P船真实位置间的距离；(3)令P船处于静止状态，分别计算高精度GPS设备和船载AIS设备提供经纬度数据的均值和标准差，并以均值和3倍标准差形成动态范围，将高精度GPS设备测得位置作为真值，在WGS84坐标系下，结合海用雷达架设地的经纬度值，根据三角函数关系计算由船载AIS设备位置精度引起的最大可能距离向误差和最大可能方位向误差；(4)将步骤(2)和步骤(3)得到的距离向误差和方位向误差，分别与设定门限进行比较，当所有误差值均低于门限时，则岸台AIS设备精度满足海用雷达标校要求。