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哈尔滨工程大学学报 2019年第6期40卷 1072-1077页

作者：刘磊蒋仲廉初秀民钟诚张代勇武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学物流工程学院湖北武汉430063

针对船舶AIS数据丢失或错误等问题,本文借助分段三次Hermite插值实现AIS数据初步修复或预测,建立神经网络训练集和测试集,开展单点和连续多点AIS数据修复和预测;对比分析了BP神经网络与三次样条插值、分段三次Hermite插值方法以及组合... 详细信息

针对船舶AIS数据丢失或错误等问题,本文借助分段三次Hermite插值实现AIS数据初步修复或预测,建立神经网络训练集和测试集,开展单点和连续多点AIS数据修复和预测;对比分析了BP神经网络与三次样条插值、分段三次Hermite插值方法以及组合算法在船舶AIS数据修复和预测中的精度。以重庆弯曲河段和武汉顺直河段为例,分析了航道平面形态、算法组合等对于船舶AIS数据修复和预测精度的影响。结果表明:联合算法有效提升了船舶AIS数据修复精度;在船舶AIS预测中,神经网络模型表现最优。研究成果可为船舶行为特征分析、建模等相关领域的研究提供借鉴。

关键词：水路运输数据修复和预测 BP神经网络分段三次Hermite插值三次样条插值联合数学模型自动识别系统数据修复和预测精度

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高轨凝视卫星基于AIS数据的海洋图像几何精校正方法

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航天器工程 2023年第1期32卷 28-34页

作者：宣耿亘周驰李贞谢海平北京市遥感信息研究所北京100192 中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094

针对高轨凝视卫星存在难以选取地面控制点从而在一定程度上影响卫星性能发挥的问题,文章将连续成像的凝视卫星与船舶自动识别系统(AIS)数据有机结合起来,充分利用AIS数据定位精度高、更新频次快、与高轨凝视卫星配准性好的特点,将船舶AI... 详细信息

针对高轨凝视卫星存在难以选取地面控制点从而在一定程度上影响卫星性能发挥的问题,文章将连续成像的凝视卫星与船舶自动识别系统(AIS)数据有机结合起来,充分利用AIS数据定位精度高、更新频次快、与高轨凝视卫星配准性好的特点,将船舶AIS数据作为控制点对海洋区域进行几何精校正。根据海洋较地面平坦的特点,基于多项式校正法,设计了两种针对高轨凝视卫星的遥感图像校正策略,并利用高分四号卫星和商用AIS数据进行了验证比对,给出了应用建议。分析结果表明:采用AIS数据可有效提升高轨凝视卫星海洋遥感图像定位精度,可为高轨凝视卫星影像快速几何精校正策略设计提供参考。

关键词：高轨凝视卫星海洋遥感图像多项式校正法自动识别系统数据

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基于改进Frechet距离的海上目标航迹相似性度量方法

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无线电工程 2022年第6期52卷 1080-1085页

作者：刘敬一郭琦陈金勇楚博策中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

轨迹相似性分析是运动目标行为规律分析中的基础。船舶作为一类典型运动目标,其运动特征及行为模式与陆上运动目标有较大差异,直接在船舶轨迹相似性的度量中采用已有方法会面临较多挑战。通过分析船舶运动特征,在考虑运动约束、时空跨... 详细信息

轨迹相似性分析是运动目标行为规律分析中的基础。船舶作为一类典型运动目标,其运动特征及行为模式与陆上运动目标有较大差异,直接在船舶轨迹相似性的度量中采用已有方法会面临较多挑战。通过分析船舶运动特征,在考虑运动约束、时空跨度以及定位误差的情况下,提出了基于改进Frechet距离的海上目标航迹相似性度量方法。通过实例验证与对比可得,相较于传统轨迹相似性分析方法,该方法具有更好的尺度不变性与噪声鲁棒性,能够更为准确地刻画不同空间尺度及噪声下的航迹相似程度。

关键词：轨迹相似性船舶航迹 Frechet距离自动识别系统数据

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基于运动属性约束的船舶AIS航迹去纠缠方法

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无线电工程 2023年第3期53卷 678-685页

作者：刘敬一高晓倩郭琦姚晨裴新宇陈金勇中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081

航迹去纠缠处理是基于自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据进行船舶运动行为深入分析的基础。传统航迹去纠缠处理方法存在虚警率和漏警率均较高的问题,这会造成重要船舶运动特征信息缺失以及纠缠去除不彻底等,进而... 详细信息

航迹去纠缠处理是基于自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据进行船舶运动行为深入分析的基础。传统航迹去纠缠处理方法存在虚警率和漏警率均较高的问题,这会造成重要船舶运动特征信息缺失以及纠缠去除不彻底等,进而影响数据的可用性。基于此,通过分析船舶AIS原始定位数据特点以及船舶运动属性特征,提出基于运动属性约束的船舶AIS航迹去纠缠方法(A Method for Removing Entanglement of AIS Trajectory Based on the Constraints of Motion Attributes,CoMA),以瞬时航行速度和时间间隔约束船舶空间位置合理范围,以瞬时航向约束船舶转向的合理区间,双重约束下对航迹纠缠点进行去除。通过实例验证与对比可得,相较于传统航迹去纠缠方法,该方法能够在纠缠点彻底、精准、高效去除的前提下,最大程度地保留船舶运动行为特征,可为后续船舶航迹深入分析提供准确的数据输入。

关键词：航迹纠缠运动属性航迹预处理自动识别系统数据

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基于Attention的AIS数据段相似性搜索模型

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指挥控制与仿真 2022年第1期44卷 86-91页

作者：李丽赖俊星中国人民解放军91001部队通频室北京100072 中国船舶工业综合技术经济研究院北京100072

自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据中蕴含着与船舶交通相关的时间序列信息。基于AIS数据段的相似性搜索也成为智能船运领域的研究热点。AIS数据属于多维时间序列数据,传统的多维数据序列相似性搜索方法通过将原始... 详细信息

自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据中蕴含着与船舶交通相关的时间序列信息。基于AIS数据段的相似性搜索也成为智能船运领域的研究热点。AIS数据属于多维时间序列数据,传统的多维数据序列相似性搜索方法通过将原始数据进行降维,并在降维后的数据空间进行时序数据的相似性搜索。然而,此种方法计算复杂度较高,会极大程度地降低相似性搜索的效率。深度学习模型产生的二进制编码改善了时间序列数据搜索性能。基于注意力(Attention)机制的AIS数据段相似性搜索模型对时间序列数据中的时序信息与参数变量间的潜在关系进行同时获取与学习。基于Attention机制的Seq2Seq的相似性搜索模型结合了时间序列数据与Seq2Seq模型的特点,使用Seq2Seq模型中GRU编码器产生的二进制编码进行AIS时间序列数据的相似性搜索。相应的实验结果也表明这种基于Attention机制的模型具有优异的AIS数据相似性搜索性能。

关键词：自动识别系统数据相似性搜索 Seq2Seq 注意力机制时序信息

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