[发明专利]一种水域监视多元联合感知系统的感知方法

说明书

技术领域

本发明属于水域监视技术领域，特别涉及一种水域监视多元联合感知系统的感知方法。

背景技术

我国拥有18000多公里海岸线，300多万平方公里海域、众多内河干线水域和湖泊，这些沿海沿江港口水域、水上交通航道、海岸要塞水域、水下光缆水域、江河湖泊沿海渔场、海上油气田水域和南海、东海和黄海等敏感水域。为了维护水上交通次序、保障水上交通安全、实施水上交通管理、防止水域污染、保护水域资源、保卫国家领土主权和维护国家海洋权益，迫切需要全方位覆盖、全天候监控、快速反应的智能化水域监视联合感知系统。

雷达系统，船舶自动识别系统(AIS)和摄像机等监视设备对监视水域船舶的交通，可以实时提供船舶交通组织、助航和信息服务，维护船舶交通秩序，保障港口航道，抛锚地等重要水域的航行安全，提高港口的航行效率，最终达到服务地方航运经济，保护水域环境等目的。对于管理水域范围内需要重点关注的船舶目标，如装载了危险品的船舶，客轮，货轮等要求重点监控的船舶，在船舶进入船舶航行管理的重点区域时，不仅要知道当前船舶的位置信息，还要求能够对船舶的航速航向等的异常情况向值班人员发出警报信息，为了保障某水域范围的船舶航行安全，实现对重点关注目标的光学引导，进而实现光学设备对重点关注目标船舶的自动跟踪是十分必要的。

传统的水域监视系统，雷达设备、AIS设备和摄像机设备三者的数据是不关联的，无法利用现有的水域监视系统得到雷达设备、AIS设备和摄像机设备三者关联后的数据，这样就给值班人员的工作造成很大的麻烦，要同时关注三个不同的数据，才能对管理的水域范围提供良好的交通组织和助航服务。而且现有的水域监视系统在感知的过程中在复杂水域环境下无法实现小目标的检测识别和跟踪、多元数据的融合记录和回放以及雷达引导光学设备自动跟踪报警的功能。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种水域监视多元联合感知系统的感知方法，本发明能够完成雷达数据和AIS数据的融合，实现了雷达设备、AIS设备和摄像机设备三者的数据的关联。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术措施：

一种水域监视多元联合感知系统的感知方法，本水域监视多元联合感知系统包括AIS数据处理模块、雷达数据处理模块、光电引导模块、综合处理模块、多目标融合管理模块、目标综合显示模块以及供电模块，其中，

AIS数据处理模块，用于接收来自AIS设备的AIS信号，并将所述AIS信号发送至综合处理模块的输入端；

雷达数据处理模块，其与雷达终端之间双向通信连接，雷达数据处理模块用于接收雷达目标信号，所述雷达目标信号包括原始视频回波信号、触发脉冲信号、方位信号以及零点信号，并输出雷达目标信号至综合处理模块的输入端；雷达数据处理模块的输入端接收来自综合处理模块的控制信号；

光电引导模块，用于通过多目标融合管理模块接收来自目标综合显示模块的目标位置信息，并调度光电责任区域内的摄像头对目标进行自动跟踪，光电引导模块的输出端输出光学视频信号至多目标融合管理模块的输入端；

综合处理模块，用于接收分别来自AIS数据处理模块、雷达数据处理模块的AIS信号、雷达目标信号，并输出AIS信号、雷达目标信号至多目标融合管理模块的输入端；综合处理模块分别与雷达数据处理模块、多目标融合管理模块之间双向通信连接；

多目标融合管理模块，用于对AIS信号、雷达目标信号通过多源数据融合算法进行数据融合处理，得到融合处理后的目标信号，并将融合处理后的目标信号发送至目标综合显示模块；多目标融合管理模块与外部数据接口之间双向通信连接；

目标综合显示模块，用于同步显示雷达目标信号、AIS信号以及融合处理后的目标信号；所述目标综合显示模块与多目标融合管理模块之间双向通信连接；

供电模块，用于为各个模块进行供电；

所述AIS数据处理模块包括VHF天线和AIS接收机，所述VHF天线的输入端用于接收来自AIS设备的AIS信号，VHF天线的输出端连接AIS接收机的输入端，所述AIS接收机的输出端连接综合处理模块的输入端；