一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法技术

本发明专利技术涉及一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，属于图形和可视化技术领域。该方法包括以下步骤：S1：输入缺失轨迹段起止点的动态信息、坐标信息和时间，设置待修复轨迹点个数，确定待修复轨迹点的时间间隔，并对起止点的经纬度坐标进行高斯投影转换，对起止点的速度单位进行转换；S2：采用双向迭代的方式，根据起止点的动态信息求出两组待修复轨迹点的动态信息，在此基础上再利用起止点的动态信息和高斯平面坐标，求出两组坐标预测值；S3：根据权重对两组坐标预测值进行加权平均，再进行高斯反投影计算，得到最终的待修复轨迹点经纬度坐标。本发明专利技术能够提高作曲线运动的船舶轨迹修复准确率且相应降低算法运行时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法
本专利技术属于图形和可视化
，涉及一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法。
技术介绍
船舶航行轨迹是船舶的位置和时间的记录序列，而船舶轨迹数据通常由AIS(AutomaticIdentificationSystem)提供。随着海上通航的发展，在船舶和岸基已经安装了大量的AIS设备，建立了岸基船舶动态数据交换网络，全天候接收记录沿岸航行船舶对外播发的运动信息，并形成了区域性乃至全球联网的船舶运动轨迹数据库。轨迹分析是建立在轨迹完整的状态下，但由于AIS操作不当、人为关闭AIS设备、AIS设备自身工作不正常或AIS船站和岸站之间信息传输时隙拥堵等各种主客观原因，使相邻两条AIS数据信息时间间隔较长，产生轨迹缺失，这将对轨迹分析产生错误分析，不仅对通航领域状况无法准确掌握，错误评估船舶碰撞风险，甚至会对海洋生态和环境保护领域产生错误的指导，这些影响对轨迹修复提出更高的要求，所以能够更准确的修复有缺失的船舶轨迹，对分析船舶的航行状态、提高通航水域交通服务质量等具有重要意义。随着研究的不断深入，研究者们已经提出了很多船舶轨迹修复方法。这些船舶轨迹修复方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：输入缺失轨迹段起止点的动态信息、坐标信息和时间，设置待修复轨迹点个数，确定待修复轨迹点的时间间隔，并对起止点的经纬度坐标进行高斯投影转换，对起止点的速度单位进行转换；S2：采用双向迭代的方式，根据起止点的动态信息求出两组待修复轨迹点的动态信息，在此基础上再利用起止点的动态信息和高斯平面坐标，求出两组坐标预测值；S3：根据权重对两组坐标预测值进行加权平均，再进行高斯反投影计算，得到最终的待修复轨迹点经纬度坐标。

【技术特征摘要】
1.一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：输入缺失轨迹段起止点的动态信息、坐标信息和时间，设置待修复轨迹点个数，确定待修复轨迹点的时间间隔，并对起止点的经纬度坐标进行高斯投影转换，对起止点的速度单位进行转换；S2：采用双向迭代的方式，根据起止点的动态信息求出两组待修复轨迹点的动态信息，在此基础上再利用起止点的动态信息和高斯平面坐标，求出两组坐标预测值；S3：根据权重对两组坐标预测值进行加权平均，再进行高斯反投影计算，得到最终的待修复轨迹点经纬度坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，步骤S1中，所述设置待修复轨迹点个数n，根据起止点A和B的时间tA、tB，求出待修复轨迹点的时间间隔3.根据权利要求2所述的一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，步骤S1中，对起止点A和B的经纬度坐标(XA，YA)、(XB，YB)进行高斯投影转换，得到高斯平面坐标(xA，yA)、(xB，yB)；通过等式1kn＝1海里/h＝1852m/h进行转换，将A、B的速度单位节转换成m/h。4.根据权利要求3所述的一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，步骤S2中，起止点A、B和与之相邻的两点A-1、B+1对应时间分别是tA、tB、tA－1、tB+1，对应航速分别是vA、vB、vA－1、vB+1，时间差ΔtA-1＝tA-tA-1，ΔtA＝tB-tA，ΔtB＝tB+1-tB，速度差ΔvA-1＝vA-vA-1，ΔvA＝vB-vA，ΔvB＝vB+1-vB，具体求解方式为：当Δti＞Δti-1时，当Δti＜Δti-1时，其中ai为船舶在ti时刻的加速度。5.根据权利要求4所述的一种基于向量插值的船舶轨迹修复方法，其特征在于，步骤S2中，求解待修复轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦红星，杨茜，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50