船舶航行轨迹修复方法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1·1目的及意义

在世界经济全球化的大环境下，随着海上交通的快速增长，越来越多的船舶轨迹在各种海上活动中出现。这使得水域航道的负载增加，通道拥塞。在船舶行驶的过程中，导致航迹出现异常的状况有很多，如：硬件故障（罗经、gps、雷达等失准），恶劣天气影响（台风等），甚至来自海盗劫持等恐怖事件都可能导致船舶偏航或完全脱离预定航线的航迹异常情况发生。因此，加强海上交通监测管理，追踪和发现异常安全隐患，并采取相应措施，是保障船舶安全航行，港口正常生产作业的迫切需要。有关海事部门和船舶交通服务体系提高决策水平势在必行。因此，有关海事部门在航运业管理中，准确、及时地获取船舶交通信息，并及时发现和解决船舶异常轨迹情况，实现海上智能交通管理具有重要意义。

在这样的情况下，ais系统的快速的发展已经在海事领域得到了很广泛的应用，它是一套利用网络、通信和电子信息显示技术的数字设备和导航设备系统。它通过其接口gps定位器、测深仪和陀螺罗经收集各种船舶航行等动态信息，通过操纵，为船舶提供实时导航信息。通过该系统传输设备也会将静态和动态信息传输到岸上的基站或卫星，在此过程中，周围的船舶和vts中心可以收到这些信息。ais发送的信息包括船舶编号、船舶位置、吃水深度、速度、船首向、船舶类型、船舶长宽、载人数目等。ais 信息内部包含着丰富的海上船舶轨迹特征属性，这些信息为实现船舶航迹预测提供了重要的数据来源。现有的海上船舶轨迹预测模型主要利用传统机器学习技术，结合复杂运动学方程的浅层模型。这种预测模型受限航迹预测模型可以应用在异常航线预警、船舶航线规划等一些方面，进而达到保障船舶在可航水域安全、经济、高效的航行，这对于目前提高船舶的航行效率，降低船舶的营运成本，避免一些海上交通事故的发生，比如船舶碰撞，船舶搁浅等，具有重要意义，并且符合当前时代的要求。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本项目研究以选取 具有代表性的目标水域，收集该目标水域中的船舶轨迹特征，对收集到的数据进行预处理，利用预处理后的数据建立船舶轨迹预测模型，然后再利用预处理后的数据对船舶轨迹预测模型进行验证，主要研究内容包括以下几个方面：

（1）目标水域ais数据收集

3. 研究计划与安排

（1）3月6号前，完成论文选题志愿双向选择工作。

（2）3月15号前，根据下达的毕业论文任务书开始开题报告的撰写。

（3）3月25号前，完成开题报告，上交指导教师，对开题报告进行审核。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]秦红星,杨茜.改进线性插值的船舶轨迹修复迭代算法[j].计算机辅助设计与图形学学报,2019,31(10):1759-1767.

[2]王永明,刘兴龙,桑凌志.基于最小二乘支持向量机的ais数据修复方法[j].上海海事大学学报,2018,39(04):82-89.

[3]李佳,初秀民,刘兴龙,谢朔,何伟.内河船舶缺失轨迹修复方法[j].哈尔滨工程大学学报,2019,40(01):67-73.