移动VTS目标数学模型的建立与变换

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:wrmfw315
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VTS(Vessel Traffic System,船舶交通服务系统)在增进船舶的交通安全和效率及保护环境等方面都发挥着重要作用。目前我国投资建成的VTS,并未实现对重要水域的全面覆盖,为更好地发挥VTS效能,扩展其管辖范围,本文引入了移动VTS的概念——在VTS无法管辖的重要水域,设置移动的交管船舶,经由交管船舶上的ARPA(Automatic Radar Plotting Aids,自动雷达标绘仪)获得目标船舶相对于交管船舶的航行信息,继而将所获信息进行转换,得到目标船舶之间的相对航行信息。并据此进行目标船舶碰撞危险度的判断,对可能会遇的目标船舶进行及时预警,使移动VTS发挥岸基VTS的辅助功能。本文首先建立了移动VTS的坐标系统,进行了目标船舶数学模型的建立与转换,在得到目标船舶间相对航行信息的基础上,对影响船舶间碰撞危险度的因素进行了系统的分析。分别以CPA和TCPA为主要判断依据,建立了空间碰撞危险度和时间碰撞危险度的模型,并较合理地确定了两种危险度的合成算子,最终建立了多因素的移动VTS动态碰撞危险度模型。其次,考虑到会遇船舶间对避碰局面的认识不一致,是导致船舶间避碰行动不协调乃至碰撞的重要原因之一,本文在确定了目标船舶间可能存在碰撞危险的条件下,对船舶的会遇态势进行了分析与定量的划分。这种划分应用于移动VTS系统,将有助于会遇船舶对船舶会遇态势的判断,协调船舶间的避碰行动。电子海图ETN系统是一个航海信息系统,可进行航线设计、航迹监测及航行报警等。移动VTS系统的仿真实现以ETN系统为依托,通过读取外部ARPA数据,一方面将目标船舶显示于海图区中,另一方面进行移动VTS目标数学模型的建立与转换,将危险船舶的报警信息显示于工作区中。这就满足了移动VTS系统对交通图像及告警信息进行同步查看的需求。
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