[发明专利]一种基于雷达识别的AIS目标补发方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及内河航道管理及海事安全领域，具体涉及一种基于雷达识别的AIS目标补发方法及装置。

背景技术

船舶自动识别系统（AIS）由舰船飞机之敌我识别器发展而成，配合全球定位系统（GPS）将船位、船速、改变航向率及航向等船舶动态结合船名、呼号、吃水及危险货物等船舶静态资料由甚高频（VHF）频道向附近水域船舶及岸台广播，使邻近船舶及岸台能及时掌握附近海面所有船舶之动静态资讯，得以立刻互相通话协调，采取必要避让行动，对船舶安全有很大帮助。

然而对于长江水系、珠江水系、京杭运河水系等内河航道而言，航运量大且航道偏窄是其主要特征。在上述内河航道航行的绝大多数船舶为了保证航行的安全，根据相关规定都安装了AIS系统。与此同时，上述内河航道中也存在着数量庞大的小型的且没有安装AIS系统的船只。这些船只的存在，对航道的管理以及海事安全都是及其严重的威胁。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于雷达识别的AIS目标补发方法及装置，能够及时发现没有安装AIS系统的船舶，以广播的形式实时发往在该航道航行的安装了AIS系统的船舶。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于雷达识别的AIS目标补发方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、在AIS收发装置和海事监管雷达共同的监管区域范围内，AIS收发装置接收已安装AIS系统的船舶发送的自身AIS信息，记录各已安装AIS的船舶的GPS参数；海事监管雷达探测所辖监管区域内的雷达图像，获取航道内静态及动态目标；

S2、将海事监管雷达探测到的雷达图像作为数据源，采用证据推理规则识别所监管区域范围内所有船舶；

S3、所有船舶被识别后，以海事雷达自身GPS坐标为参考，从雷达图像中计算出各被识别的所有船舶的GPS参数；

S4、将S3得到的所有船舶的GPS参数，与AIS得到的已安装AIS的船舶的GPS参数，相比较，筛选出未安装AIS的船舶的GPS参数；

S5、将未安装AIS的船舶的GPS参数，通过AIS系统发送给所监管区域范围内的已安装AIS的船舶。

按上述方法，所述的S2具体为：以雷达图像作为数据源，利用历史数据，获取船舶和虚假目标作为样本，分析样本在多帧图像中的位移和方向，计算出位移、方向与目标真实性的似然关系，利用证据推理规则做组合判断，从而识别所监管区域范围内所有船舶。

按上述方法，所述的S5中，未安装AIS的船舶的GPS参数，与航向信息一起，以AIS报文形式发出。

一种用于实现所述的基于雷达识别的AIS目标补发方法的装置，其特征在于：待监测航道依次分为若干个监管区域范围，每个监管区域范围均设有能够全面覆盖该监管区域范围的AIS收发装置和海事监管雷达；AIS收发装置和海事监管雷达分别与数据处理系统连接。

本发明的有益效果为：通过雷达数据与AIS系统数据补充，能够及时发现没有安装AIS系统的船舶，以广播的形式实时发往在该航道航行的安装了AIS系统的船舶；采用普通的海事监管雷达，对雷达性能没有特殊要求；使用同一的AIS收发装置，不需要对设备做额外的改装；使用基于证据推理（Evidential Reasoning Rule）规则做船舶识别，识别准确性超过90%。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例的系统框图。

图3为本发明一实施例的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

雷达自从问世以来，一直以武器的身份存在。然而，随着社会经济的发展，以及雷达自身的性能特点，其使用的领域逐渐向民用渗透。尤其对于民航调度，海事监管等职能部门，雷达扮演着不可或缺的角色。在海事监管中，尤其对于内河航运，为了保证船舶航行的安全，各地海事部门都在其所管辖的航道范围内布设了监视雷达。雷达可视化系统能帮助海事监管、航道管理等职能部门高效地掌握航道内的各种信息。对于雷达可视化系统，其本质是基于设置在航道沿岸的监视雷达，通过计算机接收并处理安装在雷达上的雷达卡的输出雷达图像信号，达到对某一航道内的各种情况的实时监控。

由于内河航道可航行区域受季节性影响，不同季节可供船舶航行的区域有限。因此，对于物标识别来说，可在雷达图像中先划定航线所在的区域，进而判断是否有物标存在；对于雷达图像中不合理区域所出现的物体，在识别处理过程中可直接摒弃，这样能大大降低运算量。