【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋无人观测领域，特别是涉及一种海上周界目标无人监测系统。
技术介绍
1、加强海域管理是国民经济和社会发展的需要，对海域内的船舶进行监测是有效管理和控制海域的必要途径。
2、传统的船舶监测系统多是部署在岸基检测站之中，监测范围受限，无法实现对远海海域的有效监管。对于远海海域的监管，通常需要派遣海警船进行巡查，无法确保海域监管的实时性。卫星遥感监测技术作为一种新型海洋监测手段虽然能够实现对远海海域的实时监测，但是无法对非法船只的行为进行现场取证。此外在复杂的海洋环境下，依靠单一船舶检测设备无法满足对信息精度和高数据刷新率的需求
技术实现思路
1、针对上述不足，本专利技术提供了一种海上周界目标无人监测系统，用于实现对指定海域内的船舶进行监测和预警。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、该系统由布设在海洋浮标上的雷达单元、ais接收机、图像采集单元、信息融合处理机、电源控制器、图像采集单元、卫星通信单元和位于岸基平台的监控客户端组成；
4、系统使用信息融合处理机采集由雷达单元和ais接收机捕获的船舶航迹信息；
5、通过数据关联和融合技术，处理捕获的航迹信息，提高信息精确度；
6、信息融合机调用图像采集单元对进入警戒区域的船舶进行抓拍取证；
7、信息融合机通过卫星通信单元与岸基客户端进行信息交互，实现远程参数配置及数据信息可视化功能；
8、电源控制器与岸基客户端交互，控制
9、可选的，所述雷达单元和ais接收机捕获的船舶航迹信息包括雷达单元捕获的船舶距离、方位，船舶速度，船舶航向以及ais接收机捕获的船舶经纬度坐标，船舶速度，船舶航向。
10、可选的，所述数据关联和融合技术具体包括：
11、数据预处理，采用线性插值法进行时间对准，以配置相同的采用频率，并将ais的经纬度信息转换成相对雷达的距离、方位信息，实现船舶信息的时空统一；
12、系统误差校准，将ais提供的船舶目标航迹信息作为系统航迹信息,将雷达和ais进行粗关联，获得唯一确定性关联航迹对, 对雷达进行系统误差校准;
13、区域划分，将雷达和ais的检测区域划分为多个小区域，并在相邻的子区域之间设置重叠区域，仅对每个小区域及相邻重叠区域内的船只目标航迹进行关联计算, 降低冗余计算所占用的时间比例；
14、基于模糊综合隶属度的全局最优关联，采用距离、方位、航速和航向四个因素构建单因素模糊集，采用正态分布型函数作为隶属度函数，利用拍卖算法求取全局隶属度最优解，在满足全局最优关联准则的点迹关联结果中，进行航迹回溯，点迹关联次数大于所设阈值，航迹关联成功。
15、航迹数据加权融合，以传感器探测精度为权重的加权融合方法得到最终的船舶航迹数据。
16、可选的，所述对进入警戒区域的船舶进行抓拍取证方式为信息融合机根据告警船舶所在方位，启动对应方位的图像采集单元采集该船舶的图像、视频信息。
17、可选的，所述不同方位的图像采集单元为系统以真北0°为起点，在浮标上每相隔90°装配一个图像采集单元，共计4个图像采集单元，每个图像采集单元负责监测90°视角内的船舶信息。
18、可选的，所述警戒区域为以浮标为圆心r为半径的圆，r可以由岸基客户端手动调节。
19、可选的，所述卫星通信单元与岸基客户端进行信息交互具体包括：信息融合机实时航迹信息上报；岸基客户端配置信息融合机的软件参数，手动获取告警船舶图像、视频以及雷达辐条图像信息，本地信息存储，数据信息可视化，。
20、可选的，所述电源控制器与岸基客户端交互具体包括：电源控制器上报各设备工作电压、电流；岸基客户端手动控制系统工作模式。
21、可选的，所述系统工作模式，具体包括：
22、连续工作模式，雷达单元、图像采集单元、信息融合处理机、ais接收机连续开机运行，及时发现进入告警区域目标，并执行告警动作；
23、定时工作模式，设定信息融合处理机、电源控制器连续开机，可保证远程端随时监视系统状态，周期对雷达单元、ais接收机开机运行，完成周界扫描监测，监测到有目标进入告警区域后，执行告警动作，工作周期可设定，可有效降低系统运行功耗；
24、极低功耗工作模式：仅电源控制器工作，周期对雷达单元、图像采集单元、信息融合处理机、ais接收机开机，完成周界扫描监测，监测到有目标进入告警区域后，执行告警动作，工作周期可设定，可大大降低系统运行功耗，系统由待机到工作运行时间≤50s。
25、可选的，其特征在于，所述岸基客户端参数配置，数据信息可视化具体包括：
26、多媒体区，该区域的功能为显示雷达ppi图像，摄像头抓拍的图像和视频；
27、船舶信息区，该区域的功能为展示监测的船舶信息；
28、设备状态区，该区域的功能为展示和改变各个设备的工作状态；
29、用户操作区，该区域包括设备连接、工作模式、工作参数、报警区域、船舶信息和用户管理六大功能。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、将船舶监测系统部署在浮标上，当非法船只出现时使用图像采集单元进行取证，使用通信卫星实现船舶远程监测，不仅可以完成对远海海域的实时监测、取证任务，减少了人力物力的消耗，而且具有极大的灵活性，可以根据需求进行部署。
32、采用多源信息融合技术，整合多个传感器的测量信息，把ais 接收机和雷达单元捕获的船舶信息结合起来，使得对目标状态信息的估计更加准确、及时、全面，保障航行安全及执法有效性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种海上周界目标无人监测系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述雷达单元和AIS接收机捕获的船舶航迹信息包括雷达单元捕获的船舶距离、方位，船舶速度，船舶航向以及AIS接收机捕获的船舶经纬度坐标，船舶速度，船舶航向。
3.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述数据关联和融合技术具体包括：
4.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述对进入警戒区域的船舶进行抓拍取证方式为信息融合机根据告警船舶所在方位，启动对应方位的图像采集单元采集该船舶的图像、视频信息。
5.根据权利要求4所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述不同方位的图像采集单元为系统以真北0°为起点，在浮标上每相隔90°装配一个图像采集单元，共计4个图像采集单元，每个图像采集单元负责监测90°视角内的船舶信息。
6.根据权利要求4所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述警戒区域为以浮标为圆心R为半径的圆，R可以由岸基客户端手动调节。
7.根据权
8.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述电源控制器与岸基客户端交互具体包括：电源控制器上报各设备工作电压、电流；岸基客户端手动控制系统工作模式。
9.根据权利要求8所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述系统工作模式，具体包括：
10.根据权利要求7和权利要求8所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述岸基客户端参数配置，数据信息可视化具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海上周界目标无人监测系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述雷达单元和ais接收机捕获的船舶航迹信息包括雷达单元捕获的船舶距离、方位，船舶速度，船舶航向以及ais接收机捕获的船舶经纬度坐标，船舶速度，船舶航向。
3.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述数据关联和融合技术具体包括：
4.根据权利要求1所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述对进入警戒区域的船舶进行抓拍取证方式为信息融合机根据告警船舶所在方位，启动对应方位的图像采集单元采集该船舶的图像、视频信息。
5.根据权利要求4所述的海上周界目标无人监测系统，其特征在于，所述不同方位的图像采集单元为系统以真北0°为起点，在浮标上每相隔90°装配一个图像采集单元，共计4个图像采集单元，每个图像采集单元负责监测90°视角内的船舶信息。
...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。