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基于AIS和波浪数据的船舶碳排放计算
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作者 崔秀芳 赖炜祺 +1 位作者 林浩涛 邵志鹏 《环境科学与技术》 北大核心 2025年第1期192-200,共9页
随着全球贸易运输的增长,航运业面临着日趋严峻的碳排放问题。为了更精准地估算船舶在海上巡航时的碳排放量,该文提出了一种基于船舶自动识别系统(AIS)数据和波浪数据的碳排放计算模型。该模型利用波浪数据计算波浪阻力,从而更准确地修... 随着全球贸易运输的增长,航运业面临着日趋严峻的碳排放问题。为了更精准地估算船舶在海上巡航时的碳排放量,该文提出了一种基于船舶自动识别系统(AIS)数据和波浪数据的碳排放计算模型。该模型利用波浪数据计算波浪阻力,从而更准确地修正船舶航行总阻力,通过实验数据验证了阻力计算的准确性,并根据计算主机的能耗,进一步估算船舶的二氧化碳排放量。结合2022年7-9月美国近海域超过5 000总吨的商船的AIS船舶数据,计算出船舶航行二氧化碳排放总量为268.91万t,其中货船的二氧化碳排放总量最多,贡献了181.92万t的碳排量,客船和油轮次之,分别为31.45万t和55.55万t,并根据此计算结果绘制了商船碳排放时空分布图,揭示了不同类型船舶在不同时空下的碳排放特征和规律。该研究对航运业的绿色转型以及提升环保意识具有重要的参考价值,也为海运业的碳排放管理提供了强有力的数据支持。 展开更多
关键词 自动识别系统 波浪数据 二氧化碳排放 船舶污染
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基于2比特判决反馈的改进AIS非相干解调算法 被引量:1
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作者 袁睿畅 龚晓峰 鲜果 《电讯技术》 北大核心 2024年第9期1494-1501,共8页
针对星载接收机接收到的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信号信噪比低、高斯最小频移键控调制采用的高斯成形滤波器产生码间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)以及非相干解调鲁棒性差等问题,提出了一种基于2... 针对星载接收机接收到的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信号信噪比低、高斯最小频移键控调制采用的高斯成形滤波器产生码间干扰(Inter-Symbol Interference,ISI)以及非相干解调鲁棒性差等问题,提出了一种基于2比特判决反馈的改进AIS非相干解调算法。首先,接收信号通过匹配滤波器、鉴频器和自适应检测滤波器获得基带信号;其次,构造判决反馈,补偿鉴频噪声与ISI;最后,设计一种基于长短时记忆(Long-short Term Memory,LSTM)与注意力机制(Attention)的相位路径预测模型,获取2比特反馈补偿,改进判决反馈补偿能力。仿真与实测结果表明,改进方法较1比特判决反馈法对自适应滤波器的适应能力更强,在信噪比为7.2 dB时,误码率降低至10-5;较传统方法,真实场景下AIS信号的循环冗余校验通过率提升了9.5%。 展开更多
关键词 船舶自动识别系统(ais) 非相干解调 判决反馈 LSTM-Attention
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悬空波导环境下AIS信号超视距传播特性分析
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作者 赵慧 赵振维 +5 位作者 王红光 朱庆林 韩杰 林乐科 孙方 王倩南 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期100-107,共8页
大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)... 大气波导可陷获无线电波信号,使其发生超视距传播现象,影响无线电系统信号传播预测和性能评估应用。本文针对由探空数据诊断的悬空波导个例,利用对流层电波传播确定性方法模拟岸-船自动识别系统(automatic identification system,AIS)传播链路,定量研究了不同悬空波导环境影响下AIS信号的超视距传播特性。结果表明:波导强度50 M单位且底高约7 m的悬空波导环境下,AIS信号发生明显超视距传播现象;波导底高约700 m且强度较大的悬空波导环境也会对AIS信号传播产生影响;相比于单一悬空波导模型,复合悬空波导(文中指两个悬空波导层结构组成)环境对AIS信号传播影响更大。本文研究成果可为大气波导监测反演、无线电系统设计、装备效应评估等应用提供重要理论参考。 展开更多
关键词 悬空波导 超视距传播 抛物方程(PE) ais 特性分析
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基于联邦学习的船舶AIS轨迹预测算法
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作者 郑晨俊 曾艳 +3 位作者 袁俊峰 张纪林 王鑫 韩猛 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期298-307,共10页
联邦学习是一种可以在弱通信环境下有效解决数据孤岛问题的分布式机器学习方法。针对海上船舶轨迹实时预测问题,提出基于Fedves联邦学习框架与卷积神经网络-门控循环单元(CNN-GRU)模型的船舶轨迹预测算法(E-FVTP)。根据Fedves联邦学习框... 联邦学习是一种可以在弱通信环境下有效解决数据孤岛问题的分布式机器学习方法。针对海上船舶轨迹实时预测问题,提出基于Fedves联邦学习框架与卷积神经网络-门控循环单元(CNN-GRU)模型的船舶轨迹预测算法(E-FVTP)。根据Fedves联邦学习框架,通过规范客户端数据集规模以及客户端正则项,在保持原有客户端数据特征的前提下,减小数据非独立同分布特征对全局模型的影响,加快收敛速度。面向海洋通信资源短缺场景,建立基于船舶自动识别系统(AIS)数据的CNN-GRU船舶轨迹预测模型,解决了船舶终端设备计算能力不足的问题。在MarineCadastre开源和舟山海洋船舶航行AIS数据集上的实验结果表明,E-FVTP在预测误差比集中式训练降低40%的情况下,收敛速度提升67%、通信代价降低76.32%,可实现复杂海洋环境中船舶轨迹的精确预测,保障海上交通安全。 展开更多
关键词 联邦学习 船舶轨迹预测 自动识别系统 深度学习 非独立同分布
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船舶AIS轨迹快速自适应谱聚类算法 被引量:27
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作者 牟军敏 陈鹏飞 +3 位作者 贺益雄 张行健 朱剑峰 荣昊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期428-432,共5页
为了对船舶AIS轨迹数据进行快速聚类,本文提出了一种基于Hausdorff距离的船舶轨迹快速自适应谱聚类算法(fast self-tune spectral clustering,FSSC)。在保留轨迹特征的情况下,利用Douglas-Peucker(DP)算法对船舶轨迹数据进行预处理;基于... 为了对船舶AIS轨迹数据进行快速聚类,本文提出了一种基于Hausdorff距离的船舶轨迹快速自适应谱聚类算法(fast self-tune spectral clustering,FSSC)。在保留轨迹特征的情况下,利用Douglas-Peucker(DP)算法对船舶轨迹数据进行预处理;基于Hausdorff距离,设计自动选取尺度参数的相似度度量函数,构造相似度矩阵并采用谱聚类算法对船舶轨迹进行聚类。以长江口水域船舶实际AIS数据为样本对算法进行了验证,结果表明:聚类结果能够准确提取水域船舶主要航路,算法消耗系统资源少,计算速度快。该方法对水域船舶主要航路识别,提高海事监管效率等方面具有参考意义。 展开更多
关键词 船舶自动识别系统 船舶轨迹 DOUGLAS-PEUCKER算法 数据压缩 HAUSDORFF距离 谱聚类
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AIS应用于VTS中系统容量的分析 被引量:5
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作者 刘人杰 刘畅 柳晓鸣 《中国航海》 CSCD 北大核心 2002年第2期22-24,44,共4页
本文讨论了VTS水域内由AIS船台和岸台所构成系统的正常工作条件和系统容量 (船舶数量 )的计算方法 ,给出了计算公式 。
关键词 自动识别系统 ASI SOTDMA VTS 系统容量 船舶 导航系统
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基于AIS信号的低空大气波导监测试验分析 被引量:8
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作者 张利军 王红光 +4 位作者 李建儒 张超 韩杰 王倩南 朱庆林 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期108-113,共6页
鉴于低空大气波导对海上工作的雷达、通信系统的显著影响,提出了基于实测船舶自动识别系统(automatic identification system, AIS)信号的海上低空大气波导遥感新方法.首先讨论了不同大气折射环境下的AIS信号传播特性,验证了低空大气波... 鉴于低空大气波导对海上工作的雷达、通信系统的显著影响,提出了基于实测船舶自动识别系统(automatic identification system, AIS)信号的海上低空大气波导遥感新方法.首先讨论了不同大气折射环境下的AIS信号传播特性,验证了低空大气波导尤其表面波导对海上实际VHF频段AIS信号的显著影响;然后给出了2018年4月20日以及22日岸基AIS接收机接收功率平面位置分布图结果,利用接收站附近探空站的修正大气折射率剖面验证了大气波导是形成AIS信号远距离传播的主要原因;最后给出了基于AIS信号反演低空大气波导的步骤,采用粒子群优化算法得到根据单一方位接收功率的反演结果.该方法具有被动接收、时空分辨率高的优点,是当前雷达海杂波、卫星导航信号遥感探测大气波导的有益补充. 展开更多
关键词 ais信号 低空大气波导 遥感 反演 试验
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应用AIS信息进行岸基对海雷达标校 被引量:8
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作者 罗军 商允力 +1 位作者 曾浩 汪洋 《电讯技术》 北大核心 2009年第9期87-89,共3页
船舶自动识别系统(AIS)报文含有本船GPS位置信息,利用该信息可以获得船舶相对雷达的位置。探讨了基于AIS信息的岸基对海雷达标校方法,介绍了该方法的基本原理和系统误差计算流程。实验数据分析表明,基于该方法计算的系统误差与常用"... 船舶自动识别系统(AIS)报文含有本船GPS位置信息,利用该信息可以获得船舶相对雷达的位置。探讨了基于AIS信息的岸基对海雷达标校方法,介绍了该方法的基本原理和系统误差计算流程。实验数据分析表明,基于该方法计算的系统误差与常用"船舶+GPS"标校方法结果接近。 展开更多
关键词 船舶自动识别系统 雷达标校 岸基对海雷达 系统误差
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基于模糊双门限的高频地波雷达与AIS目标航迹关联方法 被引量:10
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作者 刘根旺 刘永信 +1 位作者 纪永刚 王超 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期557-562,共6页
提出了一种基于模糊双门限的地波雷达与船只身份自动识别系统(automatic identification system,AIS)目标航迹关联方法,该方法主要是利用模糊隶属度来描述两条航迹间的关联程度,并通过双门限检测来确定关联的航迹对。具体讨论分析了算... 提出了一种基于模糊双门限的地波雷达与船只身份自动识别系统(automatic identification system,AIS)目标航迹关联方法,该方法主要是利用模糊隶属度来描述两条航迹间的关联程度,并通过双门限检测来确定关联的航迹对。具体讨论分析了算法中展度、权重、调整因子等参数的选取原则,最后利用2011年10月31和2013年9月6日获取的两批实测地波雷达与AIS数据将本文方法与最近邻航迹关联算法做了对比,结果表明,此方法的关联率高于最近邻航迹关联算法,并且在航迹较为复杂情况下,提出的航迹关联算法具有更好的稳定性。 展开更多
关键词 高频地波雷达 自动识别系统 航迹关联
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小卫星载AIS海洋监视技术研究进展 被引量:18
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作者 计科峰 赵和鹏 +1 位作者 邢相薇 邹焕新 《雷达科学与技术》 2013年第1期9-15,20,共8页
海洋安全是国家安全的基本基础和重要组成部分,海洋监视对维护国家海洋权益,保障国家海洋安全具有重要意义。自动识别系统(AIS)是一种重要的海洋监视手段,但是现有的船载和岸基AIS系统受作用距离的限制,其在大范围甚至全球海洋监视中的... 海洋安全是国家安全的基本基础和重要组成部分,海洋监视对维护国家海洋权益,保障国家海洋安全具有重要意义。自动识别系统(AIS)是一种重要的海洋监视手段,但是现有的船载和岸基AIS系统受作用距离的限制,其在大范围甚至全球海洋监视中的重要作用与地位并未得到完全体现。随着航天技术特别是小卫星系统技术的快速发展,基于小卫星载AIS实现大范围甚至全球海洋监视已成为现实与可能。在小卫星载AIS基本原理简介的基础上,分析了小卫星载AIS的主要关键技术,综述了国外基于小卫星载AIS海洋监视技术的研究进展,提出了我国小卫星载AIS发展的技术建议。 展开更多
关键词 海洋监视 自动识别系统(ais) 小卫星 星载自动识别系统
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基于AIS信息的船舶进出港航速控制模型 被引量:6
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作者 肖潇 邵哲平 +1 位作者 纪贤标 陈玲玲 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第4期11-14,共4页
为提升近港航道效率及船舶安全,从船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)集合的大量的海上交通特征信息中获取能够反映船舶进出港规律的、有效的、潜在的信息,建立船舶进出港航速控制模型.根据海上交通工程理论和数据... 为提升近港航道效率及船舶安全,从船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)集合的大量的海上交通特征信息中获取能够反映船舶进出港规律的、有效的、潜在的信息,建立船舶进出港航速控制模型.根据海上交通工程理论和数据挖掘技术,将实时采集的港口水域的AIS信息存放在数据库中,再通过ETL(Extract Transform Load)进行处理.该数据库具备统计分析船舶进出港各阶段航速分布的功能.以厦门嵩屿港集装箱码头为例,构建相应的数据库,对12万吨级集装箱船舶进出港的航速进行统计,获得此类船舶在进出港过程中的航速分布规律,并根据航速的概率分布特点给出建议航速,为船舶自动进出港、引航员引导船舶及港口主管部门更好地监管通航环境提供理论依据. 展开更多
关键词 自动识别系统(ais) 数据挖掘 航速分布 集装箱船舶
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基于AIS的数据时空分析及船舶会遇态势提取方法 被引量:8
12
作者 马杰 刘琪 +2 位作者 张春玮 刘克中 张煜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期111-116,共6页
为精准提取船舶会遇态势,提升水上交通安全监管能力,对长江口南槽水域自动识别系统(AIS)数据做时空分析,提出对船舶会遇态势模式分类的自动提取方法。首先,利用会遇态势过程的时空约束关系提取会遇船舶配对轨迹信息;然后,借助数据插值... 为精准提取船舶会遇态势,提升水上交通安全监管能力,对长江口南槽水域自动识别系统(AIS)数据做时空分析,提出对船舶会遇态势模式分类的自动提取方法。首先,利用会遇态势过程的时空约束关系提取会遇船舶配对轨迹信息;然后,借助数据插值方法对会遇轨迹做时空同步处理和数据补全,实现会遇场景重建;最后,分析船舶会遇的时空演化特征,提取特定时间窗口内的相对距离和航向差特征,形成会遇特征序列,利用支持向量机(SVM)对会遇特征序列分类辨识建模,实现会遇态势的自动提取。结果表明:设置时空约束条件可以准确提取船舶配对轨迹信息;对会遇过程作时空分析,实现了会遇场景的重建;借助SVM设计的会遇态势提取算法的准确率达90%以上,与传统方法相比降低了误判率。 展开更多
关键词 船舶会遇态势 自动识别系统(ais) 时空分析 支持向量机(SVM) 自动提取
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星载AIS接收链路设计与仿真 被引量:6
13
作者 何民 许斌 钟杰 《电讯技术》 北大核心 2010年第9期114-118,共5页
分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AIS通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机... 分析和论证了自动识别系统(AIS)在低轨卫星中应用所涉及的相关问题,阐述了AIS系统特征,理论分析了低轨卫星与目标船舶的作用距离、低轨卫星的运行周期、多普勒频移对星载AIS通信的影响,并对星载接收链路进行了预计,给出了星载AIS接收机的实现方案。最后,对相关理论结果进行了仿真。 展开更多
关键词 船舶自动识别系统 低轨卫星 时隙 接收链路
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基于Winsock的AIS基站网络数据传输研究 被引量:4
14
作者 李勇 包世泰 +1 位作者 周品 谭建军 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第4期949-951,共3页
将AIS应用到近海及内陆航道船舶监控与管理中,需要实现AIS基站与监控中心之间的数据远程传输。基于Internet进行AIS数据传输研究,应用Winsock网络通信接口进行开发,实现了多个AIS基站与一个或多个监控中心的点对点通信,并对数据传输的... 将AIS应用到近海及内陆航道船舶监控与管理中,需要实现AIS基站与监控中心之间的数据远程传输。基于Internet进行AIS数据传输研究,应用Winsock网络通信接口进行开发,实现了多个AIS基站与一个或多个监控中心的点对点通信,并对数据传输的安全性问题进行了初步的探讨。通过在实际运行环境中的测试表明,基于Winsock的数据传输技术可以满足AIS基站网络对于数据传输的要求,并具有较强的适应性和可扩展性。 展开更多
关键词 船舶自动识别系统 套接字 数据传输 基站网络 船舶监控与管理
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基于AIS海上交通调查的宁波—舟山核心港区船舶定线制 被引量:7
15
作者 刘轶华 肖英杰 关克平 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第1期1-5,共5页
为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic ... 为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic Services,VTS)中心的实时数据和船舶进出宁波—舟山核心港区的传统航路,从宏观和微观角度研究该水域船舶交通特性,确定船舶定线制总体设计方案、警戒区设置及定线制水域航道宽度.该定线制实施方案表明,基于AIS海上交通调查而拟定的船舶定线制,可满足当时的设计预期,确保辖区水域船舶通航秩序,有效保障辖区水域航行安全. 展开更多
关键词 宁波—舟山港 海上交通调查 船舶自动识别系统(ais) 交通流 船舶定线制
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基于AIS信息的舰船位置标校方法 被引量:4
16
作者 任文娟 周志鑫 +1 位作者 吕守业 师栋锋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2381-2388,共8页
为了提高时差型卫星定位系统对舰船的定位精度,提出了一种基于船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)信息的舰船位置标校方法,该方法将具有AIS信息的民船作为标校源对军舰位置进行校正。首先,针对AIS信息无法直接用于... 为了提高时差型卫星定位系统对舰船的定位精度,提出了一种基于船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)信息的舰船位置标校方法,该方法将具有AIS信息的民船作为标校源对军舰位置进行校正。首先,针对AIS信息无法直接用于位置标校的问题,提出了标校源雷达位置及其误差估计方法;其次,针对标校源雷达位置存在的误差,建立了标校方法的误差分析模型和标校源有效性分析方法,理论分析了标校定位精度及其改善程度,为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了提出的标校方法的有效性。 展开更多
关键词 自动识别系统 时差 时差型卫星定位系统 标校 定位精度 误差分析
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基于AIS数据的区域性搁置船舶统计 被引量:8
17
作者 郑海林 向哲 胡勤友 《中国航海》 CSCD 北大核心 2012年第4期8-12,共5页
为直观展示某区域船舶运力富余状况,提出统计该区域搁置船舶的数学模型。该模型首先从AIS数据中提取当前时刻速度小于搁置船速的统计区域船舶,然后累计船舶上述状态持续时间,最后从中判断出搁置船舶,并对搁置船舶进行分类统计。实验结... 为直观展示某区域船舶运力富余状况,提出统计该区域搁置船舶的数学模型。该模型首先从AIS数据中提取当前时刻速度小于搁置船速的统计区域船舶,然后累计船舶上述状态持续时间,最后从中判断出搁置船舶,并对搁置船舶进行分类统计。实验结果表明,搁置船舶的统计结果能直观地反映特定区域搁置一段时间的各种船型的数量和吨位及其变化趋势,为船公司、港口以及货主等了解特定区域航运运力情况提供了一种新的方式。 展开更多
关键词 水路运输 自动识别系统 特定区域 搁置船舶 富余运力
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基于AIS数据的渡轮异常运动模式监测 被引量:11
18
作者 熊勇 瞿小豪 +1 位作者 郭俊维 牟军敏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期100-103,共4页
为实时监测环境、操作行为等引起的船舶异常运动情况,采用船舶自动识别系统(AIS)的二维船舶观测位置坐标,运用多核函数非参数估计方法,估计船舶正常运动模式的概率密度函数;根据假设检验方法,设定船舶异常运动判断标准,导入AIS实时监测... 为实时监测环境、操作行为等引起的船舶异常运动情况,采用船舶自动识别系统(AIS)的二维船舶观测位置坐标,运用多核函数非参数估计方法,估计船舶正常运动模式的概率密度函数;根据假设检验方法,设定船舶异常运动判断标准,导入AIS实时监测数据,检验判别算法的有效性。结果表明,用判别算法能够实时监测渡轮运行情况,及时检测设定航线出现异常运动的渡轮,为海事部门自动监管船舶安全航行提供参考依据。 展开更多
关键词 自动识别系统(ais) 船舶运动模式 核密度估计 假设检验 异常运动模式
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一种基于CMX910的AIS系统同步方案 被引量:2
19
作者 谢永锋 刘鹏 +1 位作者 佟力 姚元飞 《电讯技术》 北大核心 2010年第2期102-105,共4页
同步的实现是自动识别系统(AIS)组网通信迫切需要解决的一个关键技术。针对这一问题,根据ITU-RM.1371协议介绍了自组织时分多址(SOTDMA)协议和AIS的同步技术,探讨了一种基于CMX910实现AIS同步的方案,并详细介绍了以CMX910的时间作为AIS... 同步的实现是自动识别系统(AIS)组网通信迫切需要解决的一个关键技术。针对这一问题,根据ITU-RM.1371协议介绍了自组织时分多址(SOTDMA)协议和AIS的同步技术,探讨了一种基于CMX910实现AIS同步的方案,并详细介绍了以CMX910的时间作为AIS设备的时间基准实现系统的直接同步和间接同步的方法。该同步方案目前已经在AIS工程中得到应用,应用效果良好。 展开更多
关键词 自动识别系统 自组织时分多址 同步
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AIS基站控制软件系统的研究 被引量:4
20
作者 朱飞祥 张英俊 《中国航海》 CSCD 北大核心 2006年第2期12-15,共4页
针对当前船舶自动识别系统基站网络的发展趋势,提出基站控制软件系统的概念,设计软件系统的信息流程,划分系统模块,并用程序逐一实现,做到了通过Internet对单个基站进行远程管理。本地客户端可以访问远程基站,浏览基站的信息,播发控制... 针对当前船舶自动识别系统基站网络的发展趋势,提出基站控制软件系统的概念,设计软件系统的信息流程,划分系统模块,并用程序逐一实现,做到了通过Internet对单个基站进行远程管理。本地客户端可以访问远程基站,浏览基站的信息,播发控制信息与服务信息。为以后在基站网络环境下开发管理与控制多个基站的软件系统奠定坚实的基础。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 船舶自动识别系统 研究 船舶自动识别系统基站 二进制消息 安全短消息 电子海图显示与信息系统
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