[发明专利]一种基于无线电信号处理的海上船舶定位识别方法

摘要

本发明公开了一种基于无线电信号处理的海上船舶定位识别方法，涉及海上无线电技术领域。本发明的基于无线电信号处理的海上船舶定位识别方法，将无线电测向和AIS系统结合在一起，定位船舶情况及识别信息，并运用交互式多模型，计算预测出船只航行方向及船位，当预测船位可能闯入警戒区域或者处于台风路径上，就可以进行预警并呼叫船只。

主权项

1.一种基于无线电信号处理的海上船舶定位识别方法，其特征在于：包括以下步骤：采用无线电测向设备扫描覆盖海域的20MHz～3000MHz信号；无线电测向设备发现持续出现的无线电信号即进行扫描测向，控制中心集中若干无线电测向设备的扫描数据进行分析，通过多站组网测向功能进行初步测向定位；通过AIS系统采集船舶MMSI信号、经纬度、船只注册信息，综合无线电测向设备的定位数据和AIS系统的经纬度数据对监测区域内的船只进行精确定位；同时，通过语音监听接收机采集音频数据，对采集到的音频数据进行同步解调监听,分辨出语音内容；采用声纹识别系统将分辨出的语音内容与保存的声纹数据库进行对比，确认采集到的声纹是否记录在声纹数据库中，若比对出匹配的声纹信息,即确定船只的类型和登船船员的信息；运用交互式多模型，计算预测出监测区域内的船只航线方向及船位,根据预测船只的航线放及船位,向该船只发出警示提醒信息；在预测船只航线方向及船位时，采用船舶运动模型进行预测，所述的船舶运行模型包括匀速(CV)模型和匀转弯(CT)模型；具体如下：将船舶在k时刻的状态定义为：X(k)＝[x(k),v_x(k),a_x(k),y(k),v_y(k),a_z(k),z(k),v_z(k),a_z(k)]^T，其中，x(k),y(k),z(k)为船舶在地心地固坐标系下的位置坐标；v_x(k),v_y(k),v_z(k)为船舶在地心地固坐标系下各方向的速度分量，a_x(k),a_y(k),a_z(k)为加速度分量；则匀速(CV)模型表示为：X(k)＝Φ_CVX(k‑1)+Г_CVW(k‑1)；匀转弯(CT)模型表示为：X(k)＝Φ_CTX(k‑1)+Γ_CTW(k‑1)；将CV和CT作为船舶运动状态的基础模型，根据AIS信号的接收频率以及到达时差构建测量方程，应用交互式多模型(IMM)对测频时差联合定位方程进行结算；在初始船舶位置均值和初始船舶位置协方差输出结构的基础上，结合船舶在CV和CT模型下对应的状态转移方程得到交互式多模型(IMM)下船舶各单个模型的状态估计以及协方差。