一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法技术

一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法,首先在一定时间段内获取AIS报文的消息类型，依据消息报文格式判断报文是否属于位置报告类型，若属于则继续依据消息报文格式提取MMSI、经纬度信息，并存储记录AIS报文接收UTC时间和报文接收频率，然后根据多次测量AIS报文的频率信息，使用多普勒定位算法求取船舶的粗略位置估计信息，将多普勒定位结果与AIS报文携带的经纬度位置信息进行比对，若不一致，则输出警告，并给出船舶位置修正值，进而利用修正后的目标船舶最新有效位置信息，开启船舶位置与SAR系统的成像计算，根据SAR引导成像的角度、时间判断该位置报文的有效性。本发明专利技术在AIS信号欺骗环境下，提升用于引导SAR成像的星载AIS报文数据的有效性。成像的星载AIS报文数据的有效性。成像的星载AIS报文数据的有效性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法


[0001]本专利技术涉及一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，主要用于引导SAR成像的星载AIS报文位置有效性的判别。

技术介绍

[0002]AIS报文在受到障碍物和电磁干扰情况下，其数据在传输过程中会出现丢失和错误。由于AIS报文数据中的位置信息来源于GPS或北斗定位设备，可能因定位设备问题出现位置定位误差。错误的位置定位不能为海事交通状态预判、海上事故等提供准确的数据支撑，无法保证船舶海上的安全航行。异常船舶可能会出现虚报地理位置造成航迹不定，出现位置欺骗，因此不能直接使用AIS报文用于引导SAR成像计算。
[0003]此外对于运动船舶目标，一方面获取数据时间上的差异性会导致星载AIS解调所得的位置数据与船舶真实位置数据存在误差，另一方面考虑船舶目标与星载SAR之间存在多普勒位移，星载SAR与AIS位置观测值在多普勒上存在差异。
[0004]目前针对AIS报文数据位置异常点的检测与修复方法，主要有：
[0005](1)基于单船单航迹的方法，依本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于包括：(1)对一定时间段内获取的AIS报文进行解调，根据AIS报文消息格式提取AIS报文的消息ID，获取可用于位置报告的消息类报文；(2)根据步骤(1)获取的消息类报文，提取计算船舶MMSI识别码、经度、纬度信息，得到用于位置报告报文的位置信息；(3)利用多普勒频移定位原理，对船舶位置进行定位计算，得到船舶信标位置；(4)将步骤(2)AIS报文自身解调出的经纬度位置信息与步骤(3)利用多普勒频移计算得到的船舶信标位置进行关联；(5)进行多次关联比对，剔除AIS报文虚假位置信息，保留位置信息正确的报文，选取最新位置的AIS报文作为有效引导报文；(6)根据步骤(5)得到的有效引导报文，依据引导SAR成像计算流程，开启成像计算模式；(7)根据步骤(6)中的成像计算结果，判定该位置报文引导成像的有效性，即判断其是否为AIS引导成像的有效报文。2.根据权利要求1所述的一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于：所述步骤(3)利用多普勒频移定位原理，对AIS船舶位置进行定位计算，具体为：(3.1)利用多普勒测量方程对船舶信标进行定位计算；(3.2)引入地表高程约束条件，重复N次定位计算，提高船舶位置的定位精度。3.根据权利要求2所述的一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于：利用多普勒测量方程对船舶信标进行定位计算，具体为：式中：FOA
j
为卫星j时刻测量到的频率信号；f为发射频率信号；v
sj
为卫星j时刻的速度；r
sj
为卫星j时刻的位置；r
b
为船舶的位置；ε为测量噪声；c为光速；设船舶发射信号的频率f为固定值，则由多普勒定位原理只需求取船舶在j时刻的位置信息r
b
。4.根据权利要求3所述的一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于：引入地表高程约束条件，重复N次定位计算，具体为：求得大地坐标系下船舶的经纬度信息后，采用数字高程约束方法约束船舶在大地坐标系下的高度，利用新的大地坐标系下的船舶位置更新地固坐标系下的船舶位置，多次迭代直至满足精度需求。5.根据权利要求4所述的一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于：给出信标初值及发射频率初值对目标定位，得到位置后算出经纬度(B,L)，利用数字高程给出H；计算过程为：记Y＝(B,L,f)
T
为大地坐标系下的待估量，由非线性参数估计算法得到线性化方程为式中O为测量值，C为观测量的理论计算值，
为观测量理论值对(x,y,z)的偏导数矩阵，为(x,y,z)对(B,L,f)的偏导数矩阵；给定(B,L,H,f)
T
初值，由线性化方程解算出改正量并更新(B,L,f)
T
，由(B,L)
T
利用数字高程给出H，迭代直至满足精度需求。6.根据权利要求1所述的一种基于位置修订的星载AIS引导成像数据有效性判别方法，其特征在于：所述步骤(5)二者关联比对，剔除AIS报文虚假位置信息，保留位置信息正确的报文，具体为：将从AIS报文解析提...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莎莎，李申阳，王群仰，李青松，侯旭涛，何程，滕阳，任文，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：