CN202676910U

CN202676910U - 融合ecdis信息的智能调参船用雷达系统

Info

Publication number: CN202676910U
Application number: CN 201220137076
Authority: CN
Inventors: 褚人乾
Original assignee: SHANGHAI YUANZHOU ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI YUANZHOU ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-01
Filing date: 2012-04-01
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-04-01

Abstract

本实用新型是融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，涉及一种雷达系统，它是由包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述的相关辅助设备包括ECDIS，所述的ECDIS提供的信息通过输入输出设备与主处理器连接；所述的显示装置中还包括辅助信息处理模块，所述的辅助信息处理模块由主处理器控制，处理雷达自身信息ECDIS提供的信息比较，并提供给主处理器相关雷达设定的参数信息，由主处理器返还给同步触发控制模块执行。其目的是让原本的雷达系统接收来自ECDIS的信息，并利用这些信息，让这些信息直接在雷达内部给予利用，具体是根据ECDIS的信息与雷达扫描的差距，产生调节参数，反馈给雷达执行调节参数。

Description

融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统

技术领域

本实用新型涉及一种雷达系统，特别涉及一种结合了ECDIS信息的智能雷达系统。

背景技术

船用雷达是装在船上用以航行避让、船舶定位、狭水道引行的设备，它是船长的眼睛,为驾驶员提供了必要的观察手段，辅助船舶航行，在能见度较低或在拥挤的水道时辅助避碰。它的出现是航海技术发展的重大里程碑，是国际海事组织（IMO）强制安装的船舶导航设备之一。

另外IMO强制安装的导航设备还包括罗经、卫星定位仪（GPS导航仪）、自动目标识别系统（AIS）和电子海图系统（ECDIS）。其中罗经（GYRO）提供本船船艏向，GPS导航仪提供本船航行的实时位置、速度、航迹和时间信息。AIS向周边广播本船的船位、船速、航向改变率、航向及本船身份等基本信息，同时接收其它船只发射的AIS信号，增强航行安全。ECDIS是数字化的海图，提供了周边静态环境的详细描述。

船用导航雷达是最重要的船舶导航设备之一，随着计算机技术、信息处理技术和数字信号处理技术的发展，现代船用雷达为上述几个主要设备的输入输出和综合处理提供了软硬件的坚实的支持。目前也有一些课题对上述的一些组合利用进行了一定的研究和开发，如雷达与AIS的目标关联，提高雷达的量测精度；还有雷达图像与电子海图的叠加显示，可以提供更形象的观测画面。但是这些组合，都是利用各自设备的最终输出，采用松耦合的叠加性融合处理方法，虽然可以在雷达显示性能上有改善，但对雷达的综合性能和智能性的提高非常有限。

船用雷达是一个相对复杂的设备，主要靠物体对无线电波的反射波进行处理分析来获得对周围环境的感知。由于反射信号非常微弱，使得雷达的噪声与杂波抑制处理尤为重要。雷达性能非常依赖于周边环境，需要根据不同情况配置许多参数才能使得综合性能最佳。当前，船用导航雷达针对不同的航海环境，不同天气情况，不同的海面状况，需要人工干预来输入增益、雨雪抑制、海浪抑制、回波信号处理以及数据处理参数，以期达到比较好的“目测”观测效果。

雷达操作是一项非常复杂而专业的工作，其性能和操作人员的熟练程度、经验和专业知识非常相关，工作强度也相当之大。因此，如何提高船用导航雷达智能，利用多传感器信息输入，根据各方面信息输入，相互验证组合，通过紧耦合方式进行信息融合，自动调整雷达中频、数字处理参数，将可以生成一部高度智能、性能优越的船用导航雷达，将具有非常高的科研意义和经济意义。

随着计算机技术、通信技术的发展，特别是军事上的迫切要求，多传感器信息融合技术得到了飞速发展。信息融合技术做为一门跨学科的综合信息处理理论，涉及系统论、控制论、人工智能和计算机通信等众多的领域和学科。信息融合理论和经典的信号和信息处理有着本质的区别，多传感器融合的信息来源形式更加复杂，而且可以在数据层、特征层和决策层等不同信息层上体现。而目前市场上的雷达均是获得信息，或是组合信息，最多也只是给出一个组合后的信息表，或是给操作员相应的指示，最终只是达到一个信息分析的功能，而没有形真正义意上的智能操作。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：让原本的雷达系统接收来自ECDIS的信息，并利用这些信息，让这些信息直接在雷达内部给予利用，具体是根据ECDIS的信息与雷达扫描的差距，产生调节参数，反馈给雷达执行调节参数。

为完成上述发明目的，本实用新型是这样实现的：一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，它是由包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述辅助信息处理装置接收众多辅助信息综合处理后由显控装置控制的显示器显示；同时雷达头的发射机发射无线信号，接收机将接收来的回波信息交由雷达显控装置和辅助信息处理装置共同处理后显示；所述的雷达显控装置包括键盘、鼠标、显示器、主处理器单元、中频处理电路，同步触发电路，电源；其特征在于：所述的相关辅助设备包括ECDIS，所述的ECDIS提供的信息通过输入输出设备与主处理器连接；所述的显示装置中还包括辅助信息处理模块，所述的辅助信息处理模块由主处理器控制，处理雷达自身信息ECDIS提供的信息比较，并提供给主处理器相关雷达设定的参数信息，由主处理器返还给同步触发控制模块执行。

对上述技术方案作进一步的细化，所述的辅助信息处理模块包括模数转换处理模块、显示模块、降噪处理模块和量化处理模块，所述的模数转换处理模块连接接收机，降噪处理模块将数字化的信息进行过滤，量化处理模块结合雷达自身信息与辅助信息量化后对比。在接收机与模数转换处理模块之间设有一中频处理，所述的中频模块是由主处理器控制。所述的ECDIS其输出端口与雷达视频图像处理、量化模块连接；所述的主处理器负责将ECDIS输入的信息与雷达信息进行比较，生成图像，由显示器进行显示。所述的输入输出设备可以是雷达视频图像处理、量化模块。所述的ECDIS被量化后与雷达扫描信息相比较，其主要对比方位和距离；并由量化处理确定调整后的角度和距离。

ECDIS船用电子海图系统，它以计算机为核心，连接定位、测深、雷达等设备，本专利正是利这一系列的信息，结合雷达自身信息，从而有效的避开周边物体，同时达到一个雷达自我调节的效果。

附图说明

图1为具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更加详细的说明本专利的特点，下面结合附图，对本实用新型作进一步的描述。

如图所示，一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，它是由包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述辅助信息处理装置接收众多辅助信息综合处理后由显控装置控制的显示器显示；同时雷达头的发射机发射无线信号，接收机将接收来的回波信息交由雷达显控装置和辅助信息处理装置共同处理后显示；所述的雷达显控装置包括键盘、鼠标、显示器、主处理器单元、中频处理电路，同步触发电路，电源；所述的相关辅助设备包括ECDIS，所述的ECDIS提供的信息通过输入输出设备与主处理器连接；所述的辅助信息处理模块包括模数转换处理模块、显示模块、降噪处理模块和量化处理模块，所述的模数转换处理模块连接接收机，降噪处理模块将数字化的信息进行过滤，量化处理模块结合雷达自身信息与辅助信息量化后对比。在接收机与模数转换处理模块之间设有一中频处理，所述的中频模块是由主处理器控制。所述的显示装置中还包括辅助信息处理模块，所述的辅助信息处理模块由主处理器控制，处理雷达自身信息ECDIS提供的信息比较，并提供给主处理器相关雷达设定的参数信息，由主处理器返还给同步触发控制模块执行。

本系统由罗经、卫星定位（GPS）、AIS和ECDIS，乃至气象传真信息，来自动获得最佳参数，构成闭环来实现性能的提升和高度智能。

在封闭的常规雷达信号处理体系中引入罗经、GPS、AIS、ECDIS乃至航海气象信息，可以由其他系统提供真实的客观存在的“真实图像”，而雷达系统通过对回波信号处理得到“测量图像”，比较两者差异可以得到误差信号，而通过由这种误差引起的代价，可以由信息融合理论使其达到最小而得到控制量，来调整控制处理过程，使得其整体性能达到特定准则下的最优。另外，气象信息可以提供更准确的海面情况，可以加入比如雨雪、海浪抑制以及回波视频处理等各个环节。

传统船用导航雷达借助雷达操作员的判断，通过人工调整雷达模拟/数字信号处理，来获得操作员主观“视觉”上的最优。

利用本专利则可以对人员要求略微放低要求。在实际操作过程中，在前进过程中，雷达不断的发出信号，同时也不断的接收到雷达反射回来的信号；另一方面，ECDIS不断的接收船体周边的信息，ECDIS同时还具有定位功能，它可以实时反应该船周边的固定物，而这些信息被通过输入输出设备传送给雷达，雷达在接收到上述信息后，首先要将这两组信息进行对比，判断ECDIS回报的信息是否在雷达的范围内，如果在其中，而雷达自身又没有扫描的到该信息，那么雷达内部量化模块会有一个分析，因为是否要调整雷达的扫描参考，并给出相应的参数；由主处理器转换为命令，令发射机按量化后的参数执行。这样在一个雷达系统中便能完这样一个闭合过程，从而减少了人员的打操，减少了因操作员经验不足而成的不必要的损失。

另一方面，雷达为了达到更加准确的运作，同时可以加入天气情况，AIS信息反馈情况，等多种信息，进而去执本专利，这样其精确度更高。

Claims

1.一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，它是由包括雷达头装置、雷达显控装置、辅助信息处理装置；所述辅助信息处理装置接收众多辅助信息综合处理后由显控装置控制的显示器显示；同时雷达头的发射机发射无线信号，接收机将接收来的回波信息交由雷达显控装置和辅助信息处理装置共同处理后显示；所述的雷达显控装置包括键盘、鼠标、显示器、主处理器单元、中频处理电路，同步触发电路，电源；其特征在于：所述的相关辅助设备包括ECDIS，所述的ECDIS提供的信息通过输入输出设备与主处理器连接；所述的显示装置中还包括辅助信息处理模块，所述的辅助信息处理模块由主处理器控制，处理雷达自身信息ECDIS提供的信息比较，并提供给主处理器相关雷达设定的参数信息，由主处理器返还给同步触发控制模块执行。

2.根据权利要求1所述一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，其特征在于：在接收机与模数转换处理模块之间设有一中频处理，所述的中频模块是由主处理器控制。

3.根据权利要求1所述一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，其特征在于：所述的ECDIS其输出端口与雷达视频图像处理、量化模块连接；所述的主处理器负责将ECDIS输入的信息与雷达信息进行比较，生成图像，由显示器进行显示。

4.根据权利要求1所述一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，其特征在于：所述的输入输出设备可以是雷达视频图像处理、量化模块。

5.根据权利要求1所述一种融合ECDIS信息的智能调参船用雷达系统，其特征在于：所述的相关辅助设备还可以包括GPS导航仪、罗经、气象信息和电子海图中的一种或几种。