本文選題：AIS　切入點：動態(tài)信息　出處：《大連海事大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：自2002年國際海事組織(IMO)強制安裝自動識別系統(AIS)后,歷經13年的時間,AIS得到迅速發(fā)展,現己成為保障船舶安全航行、實施船舶遠程監(jiān)控、有效管理港口交通、陸海協調搜救等的重要助航設備。隨著技術的不斷發(fā)展,AIS系統性能也在不斷完善,但筆者通過了解AIS設備使用情況及實際接收AIS報文信息,發(fā)現其中仍然存在許多問題,如AIS設備質量參差不齊；在海上避碰及其他運用中存在諸多局限性；AIS靜態(tài)信息沒有輸入或輸入不正確；航次相關信息未輸入、未及時更新或輸入不正確；動態(tài)信息中報文誤碼、丟失、重復、延時、更新間隔不規(guī)范等,種種因素都可能導致接收的信息不夠可靠、不夠精確或不夠完善。雖然在AIS動態(tài)信息中有“位置準確度”和“RAIM標志”兩項指標來指示位置信息的精度(或可靠程度),這是基于接收端能接收到船舶AIS動態(tài)信息的前提,且完善性指示信息只有GNSS傳感器的精度,目前使用大多使用GPS/DGPS,精度在20-30 m/3-10 m(采用C/A碼時)。但在接收端AIS目標動態(tài)信息長時間未更新的情況下,如果還僅僅依靠GNSS傳感器的指示信息來判斷目標位置的準確性,這就很難滿足航海實踐的需求。對于這些情況如何對信息做更合理的完善性指示,對接收端來講,目前還沒有較好的解決方法。本文致力于研究AIS信息完善性指示系統的設計。首先通過實驗設備采集AIS報文數據并對其解析,根據解析前后的AIS數據針對性分析AIS不可靠性現象,發(fā)現主要存在5大類問題：AIS靜態(tài)信息、航次相關信息未按規(guī)定輸入或輸入不正確；信息重復；信息延時；采集的數據中存在一條消息由6條語句組成的現象；動態(tài)信息缺失(即信息殘缺或丟失)。針對這幾類問題做系統分析,并提出解決方案。對其中較為重要的動態(tài)信息缺失現象進一步分析和完善,設計船載AIS信息完善性指示系統,主要包含預警、指示和完善三個模塊,其中完善模塊采用卡爾曼濾波算法對AIS目標跟蹤預測,填補缺失的AIS船位,并在Visual Studio 2013平臺用C#語言仿真實現系統各模塊功能,提高了接收端信息的可參考性及完善性,給駕駛員及交管部門提供一個清晰的信息顯示界面及可靠的判斷依據。
[Abstract]:Since 2002, the International Maritime Organization (IMO) forced the installation of automatic identification system (AIS), after 13 years of rapid development of AIS, has become to ensure the safe navigation of ships, the implementation of remote monitoring of ships, effective management of port traffic, With the continuous development of technology, the performance of the AIS system is also being improved. However, the author finds that there are still many problems in the system by understanding the usage of the AIS equipment and actually receiving the information of the AIS message. For example, the quality of AIS equipment is not uniform; there are many limitations in collision avoidance and other applications at sea; the static information of AIS is not input or input is incorrect; the information related to voyage is not input, updated or inputted correctly in time; the error code of message in dynamic information, Loss, repetition, delay, irregular update intervals, etc., all of which may lead to the lack of reliability of the information received, Not accurate or perfect. Although there are two indicators in the AIS dynamic information: "position accuracy" and "RAIM mark" to indicate the accuracy (or reliability) of the position information, this is based on the premise that the receiving terminal can receive the ship's AIS dynamic information. And the perfect indication information only has the precision of GNSS sensor. At present, most of the users use GPS / DGPSs, the accuracy is 20-30 m / 3 ~ 10 m (using C / A code), but the dynamic information of AIS target at the receiving end has not been updated for a long time. If we only rely on the indication information of the GNSS sensor to judge the accuracy of the target position, it will be difficult to meet the requirements of navigation practice. At present, there is no better solution. This paper is devoted to the design of AIS information perfection indicator system. Firstly, the data of AIS message are collected and analyzed by the experimental equipment. According to the analysis of AIS data before and after analysis, it is found that there are five main types of static information of AIS, the related information of voyage is not input or incorrectly according to the regulations, the information is repeated, the information is delayed; There is a message composed of six sentences in the collected data, the dynamic information is missing (that is, the information is incomplete or missing). And put forward the solution. Further analysis and improvement of the more important dynamic information missing phenomenon, the design of shipborne AIS information integrity indicator system, mainly including early warning, indication and improvement of three modules, The perfect module uses Kalman filter algorithm to track and predict the AIS target, fills the missing AIS position, and realizes the function of each module in the Visual Studio 2013 platform by using C # language, which improves the reference and perfection of the information at the receiving end. To provide a clear information display interface and reliable basis for the driver and traffic control department.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U675.7

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本文編號：1599049