高频地波雷达与AIS点迹融合算法研究

作     者：王波 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王存

授予年度：2016年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：AIS HFSWR 点迹关联 相关系数 PF-PDA 

摘      要：海洋生态已经成为人类不可或缺的一部分,海洋经济也越来越受到各国的重视。与此同时,海洋安全成为了国防建设的重要环节。本文就海上监测设备高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)与船舶白识别系统(Automatic Identification System, AIS)的信息融合关联工作展开研究。首先,将HFSWR与AIS系统的探测数据作为研究对象;然后,对两种数据信息进行特征提取、数据预处理、滤波更新、点迹关联等处理;最后,通过处理结果得出目标的合作与非合作状态和其他相关信息。本文的研究目的是分析AIS与HFSWR所测数据,结合二者的优点得到信息互补,通过合适的点迹关联算法,实现对海上目标的实时跟踪和探测。通过信息融合减少重复跟踪,提高探测效率,重点关注非合作目标,保障海上安全。基于研究目的,本文研究的工作包括针对HFSWR与AIS两种数据信息的特点,提取两种数据的特征参数。由于两种信号源信号采集频率不同,在时间维度用线性插值法与外推预测法来实现时间校准。由于所处的坐标系不同,采用球面坐标系去实现空间统一。在数据预处理之后,利用相关分析统计法与粒子滤波概率数据滤波(PF-PDA)点迹关联融合,对海上目标进行状态评估。利用仿真环境与实时数据,验证两种算法的可行性与有效性。数据结果表明,算法具有一定的工程应用价值和可行性。