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07導航雷達第七章雷達目標跟蹤與ais-wenkub

2023-02-02 03:29:24 本頁面
 

【正文】 大,不易丟失目標,但易誤跟蹤; 小,不易跟蹤上,易丟失目標。 捕獲分為 人工捕獲和自動捕獲 ,小于 10 000 GT的船舶配備的雷達可不具有自動捕獲目標的功能。(一)目標檢測 在噪聲和雜波背景中發(fā)現(xiàn)目標的過程,稱為目標檢測。按照程序或操作面板的指令,在主控制器的控制下,將視頻處理器輸出的雷達視頻、跟蹤器獲得的目標跟蹤信息、以及信息處理器對多傳感器信息的運算結果融合為雷達綜合視頻,送顯示器顯示。 (二)信息處理器(一)傳感器功能: ( 1)按照綜合導航系統(tǒng)( INS)綜合信息處理原則,驗證各傳感器信息的完善性,對未通過完善性驗證的傳感器信息發(fā)出報警。 ( 2)按照駕駛員及程序指令綜合處理、分配和綜合(融合)船位、艏向、航速、 AIS目標報告、雷達目標跟蹤、海圖的水文地理信息等信息,完成目標跟蹤信息與其他傳感器信息的融合。二、雷達目標跟蹤基本原理 目標跟蹤: 雷達跟蹤目標在屏幕上位置的變化,建立目標運動軌跡,獲取目標運動參數(shù)的跟蹤器運算過程。 檢測原理: 設定一個閾值電壓,如果回波信號幅值大于該電壓,就認為是目標予以保留,相反則認為是雜波或噪聲不予記錄。 人工捕獲通過光標、軌跡球直接捕獲需要跟蹤的目標;自動捕獲通過設置捕獲范圍(警戒區(qū) /環(huán))來實現(xiàn)。 一般大( n mile) 、中( n mile ) 、小( n mile) 三個,自動調節(jié)。l目標交換 將已跟蹤的目標放棄,錯誤地跟蹤上另一個目標,這種錯誤跟蹤的現(xiàn)象稱為目標交換 。(四)危險判斷 在目標跟蹤過程中,跟蹤器不斷將跟蹤目標的 CPA/TCPA值與駕駛員設定的安全界限 CPA LIM/TCPA LIM比較,對小于安全界限的目標給出危險報警。1.雷達設置:( 1)圖像調整:增益、人工 /自動調諧、脈沖寬度選擇、人工雜波(海浪、雨雪)抑制等控鈕?,F(xiàn)代雷達在 Hup顯示方式下通常會禁止目標跟蹤功能。本船航速通常通過傳感器取得,需要時人工輸入。安全界限的設置值與很多因素有關,包括本船噸位和操縱特性、駕駛團隊船藝水平、航行水域開闊程度和船舶密度、氣象海況等 。( 2)可根據(jù)雷達觀測經(jīng)驗,在復雜的回波環(huán)境中辨識和捕獲目標,避免捕獲雜波、假回波和不需要捕獲的目標。 3.自動捕獲設置 一般地說,距本船 8~12 n mile范圍可設置為雷達警戒區(qū),在 6 n mile左右設置目標捕獲區(qū),近于 n mile的范圍最好設置為排除區(qū)。( 4)會誤將干擾雜波、陸地或島嶼等當作有用目標捕獲,造成虛警。(三)捕獲方案選擇l 駕駛員應根據(jù)航行需要綜合考慮目標捕獲方案。三、雷達目標跟蹤功能(一)目標跟蹤l從目標被捕獲開始,性能標準要求雷達應在 1 min之內指示目標的運動趨勢(初始跟蹤),通常是在雷達圖像區(qū)域顯示目標的矢量和 CPA,此時數(shù)據(jù)精度較低。目前 多數(shù) 雷達從 n mile量程到 24 n mile量程都具有目標跟蹤功能。(三)過去位置 ( Past Position) 過去位置是指目標(包括雷達和 AIS報告目標)及本船等時間間隔的過去(歷史)位置標記。l對地真過去位置有助于在導航中了解本船是否沿正確航道航行。第三節(jié) AIS報告目標一、 AIS報告信息內容 將 AIS目標信息連接到雷達,解決了目標屬性識別的問題。依賴性強: 信息的精度完全依賴目標船的人為設置和對方傳感器的精度通訊延時與錯誤: 信息更新間隔超時,錯誤、不準確或延誤信息的傳遞;第四節(jié) 雷達跟蹤目標與 AIS報告目標關聯(lián)一、目標關聯(lián)的概念 雷達將分別來自于雷達傳感器和 AIS傳感器關于目標的位置、航向、航速等精度離散的信息,依據(jù)一定的準則優(yōu)化處理,根據(jù)駕駛員的要求輸出關于目標一致性的最佳動態(tài)信息,稱為雷達跟蹤目標與 AIS報告目標關聯(lián)。 三、雷達跟蹤目標與 AIS報告目標關聯(lián)設置原則原則 1: 在通常航行狀態(tài)下,系統(tǒng)滿足精度要求時,目標關聯(lián)設置的基本原則是以 AIS信息為參考 。四、目標跟蹤信息與目標報告信息優(yōu)勢互補(一)雷達目標跟蹤裝置優(yōu)勢與局限性雷達優(yōu)勢:雷達是自主式探測設備,可以直觀觀測到本船周圍包括岸線在內的水面目標,獲得較為全面的交通形勢圖像。(二) AIS優(yōu)勢與局限性優(yōu)勢: AIS通信不受氣象海況影響,信息傳輸具有一定的繞越障礙能力,跟蹤穩(wěn)定性與可靠性高于雷達; AIS不存在近距離盲區(qū),不會因雜波干擾丟失弱小目標;目標的分辨能力取決于 GPS的精度,高于雷達,且不隨目標距離和方位的變化而變化;對于快速機動高動態(tài)目標信息的更新間隔為 2 s,更新率不低于雷達; AIS目標不會發(fā)生目標交換現(xiàn)象。 AIS和其他廣播系統(tǒng)一樣,對射頻干擾敏感,同時還受到 VHF電波傳播的限制。3. 個別目標船的 GPS接收機或 AIS設備出現(xiàn)了較大誤差,位置報告誤差超常。 第五節(jié) 會遇局面與碰撞危險判斷及試操船一、會遇局面與碰撞危險判斷雷達判斷碰撞危險方法:1. 數(shù)據(jù)比較① CPA≥CPA LIM時,來船為非危險目標;② CPA< CPA LIM,但 TCPA≥CPA LIM時,來船為非緊迫碰撞危險目標,駕駛員需要視 TCPA
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