[发明专利]一种改进优化的智能船舶目标定位数据融合方法

说明书

本发明涉及智能船舶的船舶定位领域，尤其涉及一种改进优化的智能船舶目标定位数据融合方法，其包括：首先对多种目标定位数据进行预处理，得出多种目标定位数据的预处理值。接着进行相关性判断，得出目标定位数据的同类值。确定观测周期之后，将目标定位数据的同类值与目标定位数据的平均值对比，得出各传感器的测量偏差的标准差。根据测量偏差的标准差确定各传感器的权值，且权值分配随观测周期变化而更新。最后，根据权值对目标定位数据的同类值通过加权公式进行数据融合。本发明考虑到不同传感器的测量偏差以及在不同海况下的测量精度变化，采用了各传感器周期性的更新权值，在保证了目标定位数据精度的前提下提高了实时性。

技术领域

本发明涉及智能船舶的船舶定位领域，具体的说是涉及一种改进优化的智能船舶目标定位数据融合方法。

背景技术

目标定位属于智能船舶领域应用广泛的技术要求。船舶在自主航行过程中，通过对目标物的定位跟踪从而构建航行态势，基于智能化系统要求，船舶的目标定位需要高精度，高实时性。基于多传感器的数据融合是提高定位精度的有效方法，但现有方法对多种传感器的测量偏差不够重视，导致测量精度提高范围有限，而考虑船舶传感器偏差的方法却因算法限制降低了实时性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种改进优化的智能船舶目标定位数据融合方法。旨在解决如何根据船舶各种测量装置的偏差以及不同传感器不同海况下的测量精度，对不同传感器周期性的更新权值分配，从而在保证有效提高目标定位精度的同时提高算法的实时性的问题。

(二)技术方案

为了达到上述的目的，本发明提供一种改进优化的智能船舶目标定位数据融合方法，包括：

S1、对基于多种传感器测量的多种目标定位数据进行预处理，得出多种目标定位数据的预处理值；

S2、对多种所述目标定位数据的预处理值进行相关性判断，得出目标定位数据的同类值；

S3、确定观测周期；

S4、将所述目标定位数据的同类值与目标定位数据的平均值对比，得出各传感器的测量偏差的标准差；

S5、根据所述测量偏差的标准差确定各传感器的权值，且所述各传感器的权值分配随所述观测周期变化而更新；

S6、根据各所述传感器的权值对所述目标定位数据的同类值通过加权公式进行数据融合，得出目标定位数据的融合值。

优选地，步骤S1之前，还包括：

F11、对需要定位跟踪的目标物进行识别，判断所述目标物是船舶还是普通碍航物；

F12、若是船舶，则采用通用传感器和第一类传感器进行目标定位，得出目标定位数据；

F13、若是普通碍航物，则采用所述通用传感器和第二类传感器进行目标定位，得出目标定位数据。

优选地，所述通用传感器包括导航雷达、视频定位设备；

所述第一类传感器包括AIS以及激光雷达；

所述第二类传感器包括毫米波雷达。

优选地，所述预处理包括野值剔除、时间校准以及空间校准。

优选地，步骤S1包括：

S11、对多种目标定位数据进行所述野值剔除，得出多种目标数据的精确值；

S12、确定基准时间序列；

S13、将各所述目标数据的精确值根据所述基准时间序列进行所述时间校准，得出目标定位数据的时间校准值；