一种海上定位数据预处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种海上定位数据预处理装置，该装置包括：AIS监测器、雷达跟踪器、数据处理器、电子海图显示器；AIS监测器的输出端与数据处理器的输入端连接，雷达跟踪器的输出端与数据处理器的输入端连接；数据处理器的输出端与电子海图显示器的输入端连接。本实用新型专利技术将AIS监测器信息与雷达跟踪器信息的相融合，就能在雷达上直接辨识安装AIS监测器的目标船，读取相关的信息，使船舶目标信息更完善和更可靠，能互补两者的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种海上定位数据预处理装置
本技术属于航海定位数据
，尤其涉及一种海上定位数据预处理装置。
技术介绍
目前，GIS技术在我国已有较为广泛的应用，但这些应用仅仅局限于陆地上的GIS应用，在海上进行GIS技术的应用开发工作还十分少，而且这少部分的海上GIS应用还多是集中在单一的AIS方面或雷达系统方面。同时，目前海上平台建设多是采用传统的有线通信方式进行系统的搭建，但这种通信方式成本高、延迟大、且设备不易维护和升级，已经不能满足现今实时监测系统的要求。特别是海上的恶劣环境，导致线路的架接、设备的安装等都存在着严重的制约。当AIS单独使用时，由于液晶显示屏太小，在船舶通航密度大的水域不能进行有效的分辨，还存在船位显示的局限性，AIS标记位置出现偏差；由于船舶操作人员没有及时更新或随意输入的原因，AIS设备广播的船舶类型和航行状态可能与实际不一样。当船舶单独使用雷达系统时，由于雷达扫描的局限性，周围环境对它影响较大，经常出现“误、漏、丢”的情况。另外，大多数船舶没有安装电子海图系统(ECS)、电子海图显示和信息系统(ECDIS)，或安装了该系统而没有融合AIS信息；大多数船舶的雷达没有融合AIS信息；一些船舶的AIS设备只能接受信息而不能广播信息，该设备既不提示也不报警，此时的AIS设备如同摆设；一些船舶安装了ECS或ECDIS又融合了AIS信息，但存在很大的误差；一些船舶的雷达搭配了AIS信息，但两者的数据没办法融合，误差也较大等等，所以在部分船舶的电子海图或雷达中很难有一个准确的GIS直观图，也很难评估所在海域的交通局面。并且目前大多数GIS系统可以对目标数据进行叠加，但无数据的融合处理能力。由于大多数GIS都是针对具体任务在相对独立的平台上开发的，空间数据格式，数据组织方法差异较大，使得不同GIS之间存在数据交换困难，对于领域间协作及信息资源共享产生障碍。GIS在监控平台上的应用已经初具雏形，但二者的结合无论从广度还是深度方面来看，都没达到令人满意的程度。一是没有标准规范的指导，GIS空间数据的特殊性，决定了现实情况的空间数据往往格式，规范，质量方面差异很大，这对数据质量要求较高的GIS来说，不能满足使用需求；二是基础数据来源功能上相对较弱，各种API使用条款以及商业上的应用限制，存在一定经济上的成本；基础数据标准不一致，要将这些数据集成到基础地图上，处理和集成过程需要付出相当大的代价。三是平台功能单一，没有有效的设备集成。运用在海上时，只能对装有AIS的船舶进行监测，对没装AIS的小船则无能为力。雷达单独时，由于雷达ARPA获取目标信息的可靠性问题，比如受小目标受海浪、雨雪的干扰和处于雷达阴影盲区的目标信息等影响较大，不能分辨距离较近影像重叠的两只或多只船舶，而且对障碍物也不能很好的分辨,存在“误、漏、丢”的现象。
技术实现思路
AIS设备是基于GPS系统，通过接收GPS信号从而实现定位。因此，其存在以下误差：(1)GPS接收机所用的坐标系与实际海域的海图坐标系不一致，此差别会造成船位误差(2)AIS接收的信号会受恶劣天气等因素影响，造成一定的船位误差(3)部分GPS接收机存在时区误差、时钟误差，导致接收到的定位数据存在误差(4)AIS天线若被其它导航设备天线阻挡，会产生信号接收误差因此，本技术可以很好地解决上述误差问题，其通过融合雷达数据,实现AIS数据与雷达数据的对比，大大降低定位数据的误差。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种海上定位数据预处理装置，所述海上定位数据预处理装置包括：采集目标信息的雷达跟踪器；用于采集雷达跟踪器信息的数据处理器；通过高频VHF信号传送目标的信息，在狭窄的，雷达跟踪器受限区域或雷达跟踪器图像严重受干扰的航线上提供有效和准确信息的AIS监测器；用于显示AIS监测器提供的有效和准确信息的电子海图显示器；AIS监测器的输出端与数据处理器的输入端连接，雷达跟踪器的输出端与数据处理器的输入端连接；数据处理器的输出端与电子海图显示器的输入端连接。进一步，所述的AIS监测器、雷达跟踪器、数据处理器、电子海图显示器均安装于船舶上。进一步，所述的数据处理器通过网口与AIS监测器信号连接。进一步，所述的数据处理器通过RS232口与雷达跟踪器信号连接。进一步，所述的电子海图显示器为液晶显示屏。本技术具有的优点和积极效果是：该海上定位数据预处理装置结构简单，设计合理，将AIS监测器信息与雷达跟踪器信息的相融合，就能在雷达上直接辨识安装AIS监测器的目标船，读取相关的信息，使船舶目标信息更完善和更可靠，能互补两者的缺陷。本技术，就是通过AIS和雷达航迹的有效融合加强船舶间避免碰撞的措施，并在电子图上显示所有船舶可视化的航向，航线，船名等信息，改进海事通信的功能，有助于加强海上安全生产，提高航行的安全性和效率。本技术提高了系统的可靠性。当雷达或AIS故障其中一个受到干扰时，另一个会继续提供信息，使系统能够持续运行而不中断。本技术提高了数据的精度。通过AIS和雷达融合，能够有效提高船舶位置的精度。本技术扩展了时间和空间的覆盖范围。通过AIS和雷达的有效作用区域的结合，扩大了空间覆盖范围。本技术增加数据的可信度。AIS和雷达确认同一目标，增加了数据的确定性并且减少数据的模糊性。传统GIS系统数据的调用方法是把所有的数据都放入内存，优点是实现简单、快捷，但是计算机内存毕竟有限的，无法承载大数据量的应用。本技术采用先进的网格索引和虚拟内存管理算法，支持海量海图数据的调度和管理，能够保证用户页面在调用地图服务时迅速地加载，为使用者提供良好的使用感受。本技术实现了GPS、GIS、AIS和雷达等多种设备及数据的融合和计算，大大提高了船舶的显示精度和准备度，对防碰撞起到了很好的效果。本技术所使用的采集设备集成了丰富的数据接口，使系统具有极强的扩展性，可在不改变硬件的基础上方便实现用户的不同需求。附图说明图1是本技术实施例提供的海上定位数据预处理装置的结构示意图；图中：1、AIS监测器；2、雷达跟踪器；3、数据处理器；4、电子海图显示器。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图对本技术的结构作详细的描述。如图1所示，本技术实施例提供的海上定位数据预处理装置包括：AIS监测器1、雷达跟踪器2、数据处理器3、电子海图显示器4；AIS监测器1的输出端与数据处理器3的输入端连接，雷达跟踪器2的输出端与数据处理器3的输入端连接；数据处理器3的输出端与电子海图显示器4的输入端连接。进一步，所述的AIS监测器1、雷达跟踪器2、数据处理器3、电子海图显示器4均安装于船舶上。进一步，所述的数据处理器3通过网口从AIS监测器1上采集数据。进一步，所述的数据处理器3通过RS232口从雷达跟踪器2上采集数据。进一步，所述的电子海图显示器4为液晶显示屏。进一步，所述的AIS监测器1通过高频(VHF)信号传送目标的信息，能在狭窄的，雷达跟踪器2受限区域或雷达跟踪器2图像严重受干扰的航线上提供有效和准确的信息。进一步，所述的AIS监测器1提供目标的目的地、预计到达时间、航本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上定位数据预处理装置，其特征在于，所述海上定位数据预处理装置包括：采集目标信息的雷达跟踪器；用于采集雷达跟踪器信息的数据处理器；通过高频VHF信号传送目标的信息，在狭窄的，雷达跟踪器受限区域或雷达跟踪器图像严重受干扰的航线上提供有效和准确信息的AIS监测器；用于显示AIS监测器提供的有效和准确信息的电子海图显示器；AIS监测器的输出端与数据处理器的输入端连接，雷达跟踪器的输出端与数据处理器的输入端连接；数据处理器的输出端与电子海图显示器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种海上定位数据预处理装置，其特征在于，所述海上定位数据预处理装置包括：采集目标信息的雷达跟踪器；用于采集雷达跟踪器信息的数据处理器；通过高频VHF信号传送目标的信息，在狭窄的，雷达跟踪器受限区域或雷达跟踪器图像严重受干扰的航线上提供有效和准确信息的AIS监测器；用于显示AIS监测器提供的有效和准确信息的电子海图显示器；AIS监测器的输出端与数据处理器的输入端连接，雷达跟踪器的输出端与数据处理器的输入端连接；数据处理器的输出端与电子海图显示器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石艳，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：广东,44