中小型无人机AIS侦察系统应用技术

船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)在船舶航行管理与航行安全中发挥了较大作用。通过分析AIS的基本性能及其在船舶航行管理中的作用及特点,提出将AIS设备集成于中小型无人机平台上的机载AIS系统,实现对巡察海域目标的实时动态可视化的监视与管控。介绍了中小型无人机AIS系统海域巡察的作用,详细描述了系统的性能、组成及其工作原理,分析了无人机载AIS信号的接收覆盖范围和主要关键技术,并阐述了系统工作流程及应用方式。     

无人机图像侦察目标定位方法及精度分析

为了提高无人机目标定位的速度和精度,提出了一种可靠的基于无人机图像侦察的目标定位算法：首先利用无人机光电系统获得实时侦察目标的图像信息,然后把目标在图像上坐标和无人机自身飞行参数相结合,通过坐标变换和几何求解等过程,构建出目标定位方程,计算出目标的大地坐标。在考虑整个定位过程中存在实际误差的情况下,根据无人机飞行时记录的数据,利用蒙特卡罗模拟法进行仿真实验。实验结果表明,此目标定位算法能快速准确地定位目标,定位精度达到了12.683195 m,说明该算法良好的实时性、精确性、可靠性和可行性。     

海上平台智能安防监控系统设计及研究

以埕海海域某平台为例,基于智能视频监控系统、船舶自动识别系统、广播报警、计算机监控等技术,设计和研发了一套适用于海上无人驻守平台的安防监控系统,实现了昼夜对平台周边海域状况和登平台处的实时在线监测,从而对靠近平台的非法船舶和登平台的外来人员进行智能识别,并通过自动触发声光报警对其进行驱离。运行结果表明,该系统可对异常事件作出准确及时响应,自动触发关联设备,提升了海上平台安防监控的智能化水平。该研究对于优化海上平台安防监控技术具有一定的实际意义。     

海上平台智能安防监控系统设计及研究

以埕海海域某平台为例,将智能视频监控系统、船舶自动识别系统（Automatic Identification System, AIS）、广播报警系统以及计算机监控等技术相结合,设计和研发了一套适用于海上无人驻守平台的安防监控系统。该系统实现了对平台周边海域状况和登陆平台处的昼夜实时在线监测,可以智能识别靠近平台的非法船舶和登陆平台的外来人员,并自动触发声光报警进行驱离。运行结果表明,这种系统可以对异常事件作出准确及时的响应,并能自动触发关联设备,从而提升了海上平台安防监控的智能化水平。该研究对于优化海上平台安防监控技术具有一定的实际意义。     

基于航拍技术的道路异常情况的检测

近几年无人机技术已成熟,应用范围涉及各个领域,但目前在道路交通检测领域的应用几乎空白。本文旨在介绍一款基于无人机航拍的道路交通异常情况检测软件的制作原理。借助于成熟的无人机技术,道路交通情况的实时监控已成为可能,此款软件的作用是针对无人机实时监控的视频进行分析,从视频中提取出道路异常情况,并做上标记,及时通知交通部门相关人员,采取相应措施。此软件制作原理由以下几个部分组成:图像数据库的建立、样本图像特征提取、SVM数据训练、SVM数据测试、滑动窗口检测框架。     

基于CAN总线的船舶自动舵监控报警系统设计

为了减少船舶驾驶人员使用自动舵设备航行时引发的事故,并且方便船舶相关人员查看相关故障信息。以Visual Basic为编程语言,采用双CAN总线通信、串口通信,设计能实时监控自动舵信息并提供报警信息的系统,并详细说明该系统的构架、功能、信息传输接口和界面设计。以某段航线为例,在该系统上进行仿真测试,结果表明,该系统能实时并且正确地显示航行信息,对超出安全阈值的信息能及时产生报警并且存入数据库。该系统对减少船舶航行事故有很大帮助,对整体自动舵的安全使用很有意义。     

内河航道4G无线视频监控系统设计

<正>内河航道视频监控系统通过光纤传输将摄像头采集的视频图像信号传输至监控中心,用于实现对航道、锚地、船闸、码头和渡口等重点水域的实时监控,其对于保障水域船舶航行安全、防治船舶污染、提升海事管理和应急搜救能力起到了良好的效果。本文基于已经发展成熟的4G无线通讯技术,对内河航道视频监控系统进行优化设计,可有效解决视频监控盲区问题,提高海事管理的水平和执法的准确性,使航道管理更加科学、更加富有成效。     

基于高清网络摄像机的自动聚焦算法研究

自动聚焦技术目前广泛应用于显微镜、监控摄像机、手机等设备中,是图像获取中的一项关键技术。与传统聚焦技术相比,基于数字图像处理的自动聚焦能通过软件对图像清晰度的评判,减少硬件的数量,使设备小型化。目前的图像清晰度评价函数不能满足精度和速度的要求,根据模糊控制理论,文章提出了改进的极点搜索算法,可以优化自动聚焦的精度和速度的协调问题。     

基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统设计

针对海上未配备AIS的小型船舶存在航行安全等问题,设计一种基于LoRa的海上航行安全及应急救援系统。该系统利用LoRa技术在大船-小船间进行AIS数据流的远距离传输,并通过设计AIS解析算法实时提取船舶的动静态信息,结合船舶的GPS信息和姿态传感信息,可在手机终端APP里实时显示未配备AIS的小型船舶信息,有效实现海上航行安全及应急救援。测试结果表明,该系统的有效通信距离可以满足安全航行需求。且与传统的互联网装置及手持式AIS设备相比,该系统突破了距离覆盖和电能消耗的制约,具有广泛的应用前景。     

无人机航行数据库中经纬度数据查询模型研究

无人机航行数据库中经纬度数据的高效查询,对无人机的飞行性能至关重要.提出基于人工免疫算法优化的无人机航行数据库经纬度数据优化查询模型.模型设置飞行数据的初始簇中心,对海量经纬度数据属性特征进行选取,计算不同的经纬度数据属性特征的相似性,并对上述特征进行实时聚类分析,每查询一次,完成数据属性特征的筛选,使得经纬度数据的特征永远是最新的,实现经纬度数据的高效查询.实验结果表明,利用该方法进行无人机航行数据库的经纬度数据查询,能够降低查询误差,对无人机性能的进一步提高有着重要的指导意义.     

海上无人集群联合轨迹设计方法

针对海洋大数据收集场景,为提高数据收集效率,该文提出一种无人机和无人船联合数据收集方法。无人船在行驶过程中,通过放飞无人机并行驶到指定地点回收无人机,实现对目标海域内节点数据的高效收集。为最小化无人船和无人机工作时间,该文在无人机集群任务分配的基础上,引入连续悬停飞行(Successive-Hover-and-Fly, SHF)结构以实现低复杂度的联合轨迹优化。待优化问题受限于节点数据量和无人机速度,是难以求解的非凸问题。因此,该文提出了一个高效的连续凸近似技术迭代算法以得到次优解,并通过计算机仿真得以验证。     

船舶航行自动化

<正> 1.概述 船舶自动航行系统,主要是由船舶导航定位系统与航行计划制订及实施、自动操舵、主机控制、水上避碰、水下防礁和气象信息接收等装置,通过电子计算机、显示与控制系统有机地组合成一体而构成的。一方面它按所要求的航行计划(输入的)随时测定航行中的船位,给出航迹,并确定是否在预定的航线上,否则就将修正量送到计划的航线上去;另一方面它可存储航线,还能自动地制订航行计划,并且根据所获得的气象信息等修改其航行计划;再就是它能以电子海图为背景显示出计划航线同船舶的实际航行轨迹,还可以将此显示画面引入到避碰装置的屏幕上或者将ARPA雷达自动标绘仪所跟踪的目标引至航行情况显示屏上;另外系统还配有水上避碰与     

一种双模智能捡球机器人

提出一种双模智能减球机器人,可以在自动捡球模式和遥控捡球模式下工作。在遥控捡球模式下,通过控制终端的无线手柄根据实时视频控制捡球机器人的行驶状态及捡球行为;在自动捡球模式下捡球机器人自动探测障碍物、方向和方位等数据,经多信息融合算法来控制捡球机器人的行进及自动捡球行为。机器人周围的多个传感器能有效地识别包括墙壁和人在内的各类障碍物。通过自身摄像头可实现远程收集场图像地信息并实时传输到Android智能手机和笔记本电脑,以达到实时监控现场并辅助操控人员控制机器人动作的目的。     

无人机机载视觉测速系统设计

具有鲁棒性和高更新速率的速度和位置估计对可无人机的航行至关重要。本论文给出了一种具有高感光度的视觉传感器设计，使用ARM核M4单片机STM32以250Hz的实时更新速率来估计无人机的运动状态，使用板载惯性传感器进行角速率补偿，使用超声波传感器测量距离。在硬件设计基础上，提出了一种基于预测的图像块匹配算法，实现速度的精准测量。     

基于ECDIS的船舶运动态势三维呈现

为保障多船舶近距离作业安全、提高船舶航行监控显示效果,设计和实现了船舶运动态势三维呈现子系统。通过从ECIDS获取船舶与近船目标的位置及运动参数等信息,解算出多船舶的运动态势参数,进而利用OpenGL技术实现船舶运动态势的三维呈现。演示结果表明,该子系统能有效地提供近距离多船舶运动态势的三维呈现,为船舶安全航行和作业提供决策辅助。     

智能夜视CCD监控系统研制

设计了一个对交通、安防行为进行智能夜视监控的系统方案.综合利用图像处理、模式识别、计算机视觉和网络通讯等技术,在对交通、安防视频流进行实时采集的基础上,首先成功地识别出敏感目标,然后实现对敏感目标的自动识别分类以及对监控现场的自动抓拍录像,并完成对采集到的信息进行传输和相关数据管理的工作.     

基于Android和Raspberry Pi的远距离视频监控系统的设计

为了实现视频监控的移动性和远程操控,结合无线网络、Java语言和Eclipse开发编译工具,提出一种使用Android和Raspberry Pi组合,实现远程实时视频监控的新思路。摄像头获取图像数据,通过Raspberry Pi处理后以视频流的形式上传到图像服务器,以Android智能手机作为移动控制终端,通过Wi Fi访问图像服务器,获取图像数据并在控制界面进行显示,用户通过视频信息对移动机器人进行远程控制,达到远程实时监控的效果。通过实验测试,该系统可以有效地进行远程视频监控,具有良好的可用性。     

基于POS系统和SIFT特征的无人机遥感影像拼接方法

传统的无人机遥感影像拼接采用的是航空摄影流程,这种方法拼接合成的图像几何精度比较高,但是拼接过程复杂、拼接速度非常慢、要求拍摄方式为垂直下视、无法进行实时拼接。基于POS系统和SIFT特征进行的遥感影像拼接,实时情况下能够完成无人机实时下传的垂直下视遥感影像的拼接,事后情况下能够完成垂直下视、摆扫模式遥感影像拼接,在拼接时还可以根据具体情况对图像进行降采样提高图像拼接速度。     

某型水下航行体北斗状态监控方法与程序实现

针对某型水下航行体内部北斗工作状态偶发性故障问题,结合水下航行体内部空间、功耗及电磁环境等实际情况,采用基于小尺寸、低功耗嵌入式处理平台为主的实时监控与程序设计方法,对航行体北斗状态进行连续监控。该方法综合航行体内相关通信总线数据进行实时融合处理,可对航行体内部北斗状态进行连续解算判别和实时介入性操控。该方法通过陆上试验验证,并分别进行了环境试验、电磁兼容性试验以及实航测试。试验测试结果证明,该方法与程序在不同环境下均长时可靠运行,可实现航行体北斗状态实时监控功能,特别是在航行体北斗状态故障情况下,能够准确判断并及时介入性操控,解决航行体北斗偶发故障问题,进一步提高水下航行体实航安全性和可靠性。     

小型无人机视频实时传输的设计与开发

随着计算机、微电子及控制等技术的快速发展,小型无人机在军事和民用领域方面得到了日益广泛的应用,通过无人机遥控接收器实时传输无人机拍摄的高清视频图像,可以有效的帮助科研人员获取数据信息,制定研究方案。本系统主要包括客户端、服务器端两部分的设计与开发。客户端主要利用无人机完成高清视频数据的采集、编码、压缩及发送;服务器端主要通过多媒体播放器完成高清视频数据的同步显示。