基于信息融合技術的無人駕駛船舶信息模塊設計.pdf

1、伴隨著海運事業(yè)的快速發(fā)展，運輸船舶數(shù)量的不斷增加，船舶碰撞事故發(fā)生率也越來越高，搜救問題日趨嚴峻。無人駕駛船舶能夠在極端惡劣的海域環(huán)境中執(zhí)行救援任務，具有極大的應用前景。
　　為了進一步提高無人駕駛船舶的功能性，需要對船載多傳感器進行信息融合處理，為船舶操縱控制決策提供更準確可靠的數(shù)據(jù)來源。本文以交通運輸部海事局科技項目為依托，重點對信息融合技術在無人駕駛船舶平臺中的應用進行研究。
　　首先，對無人駕駛船舶的信息采集與融合子

2、系統(tǒng)進行設計，并對其所承載的信息采集和融合處理功能進行分析，確定功能實現(xiàn)方案。
　　其次，依據(jù)信息采集方案，對信息采集板進行設計，最終確定以工業(yè)控制計算機為核心、STM32-F103C8T6為信息采集板主芯片、CAN總線為傳輸通道的一對一信息采集模式。
　　再次，依據(jù)信息融合方案，對雷達跟蹤算法進行研究，并對船舶跟蹤中所常用的濾波算法進行仿真效果對比，最終選擇濾波效果更好的變系數(shù)α-β濾波算法作為本文雷達跟蹤濾波算法。根據(jù)雷

3、達跟蹤理論和船舶航行特點，制定雷達跟蹤算法實現(xiàn)方案，并對其跟蹤效果進行仿真。
　　最后，根據(jù)信息融合理論，對無人駕駛船舶中AIS和雷達的信息融合預處理和數(shù)據(jù)融合方法進行研究，對其中所涉及的算法依據(jù)船舶航行特點進行選擇，確定了基于目標位置數(shù)據(jù)的航跡相關算法和加權數(shù)據(jù)融合算法，并對加權數(shù)據(jù)融合算法中AIS和雷達的權值系數(shù)進行推導，最后通過仿真實驗驗證該算法。
　　本文以無人駕駛船舶控制平臺中的信息采集與融合處理子系統(tǒng)設計為導向，