基于机载SAR实时数据的舰船监测系统集成显示研究

摘要

机载SAR监测作为一种有效的目标监测技术，能够对海上航行的舰船目标进行快速的探测。传统的机载SAR舰船监测缺少实时同步的监测结果处理和显示系统，且对于监测数据的处理过程复杂、耗时长，严重影响了机载SAR监测的实时性。同时，基于机载SAR的监测技术，缺少与其他监测手段的匹配、融合应用，无法快速准确的确定监测目标的有效性。
　　本文设计并实现了一体化的海上舰船监测系统，对机载SAR舰船监测的数据传输和处理过程进行分析，研究了GIS环境下的机载SAR显示模式。AIS目标数据作为一种标准有效的舰船数据，能够指示海上航行情况，判断舰船的合法性。因此，本文利用AIS数据进行匹配，通过机载SAR数据与AIS数据融合，确定监测区域内的非法目标。主要工作内容包括以下三个方面：
　　第一，将机载 SAR、AIS、融合数据三种舰船监测处理模块进行集成，研究了各个模块的数据格式、模块自身输入输出及模块间的数据交互传输方法。针对GIS系统的表达需求，建立了统一的规范格式，实现了多源数据的统一组织管理。
　　第二，对多源舰船监测数据进行针对性的处理和查询显示。通过重采样处理降低了影像的分辨率；利用地理配准方法，使机载SAR影像具备空间坐标信息；将影像进行拉伸处理，增强影像的显示效果；对AIS数据进行正确性判断，剔除错误信息，提高AIS数据的准确性。同时，机载SAR检测结果、AIS舰船结果和融合结果使用不同的颜色和符号进行渲染，并且在海图中叠置显示；实现了舰船信息的查询显示，能够按照时间序列显示舰船的详细信息，包括船名、船速等。
　　第三，针对行业应用的特点，确定标准化的产品制作流程。制定标准的海上舰船分布图模板，实现图廓、经纬网、图例等地图整饰信息的一键式生成；制定标准的海上舰船监测快报模板，添加海上舰船分布图、统计表和柱状图等信息，快速生成监测统计快报。实现了产品的快速一键化制作，满足了海监部门的应用需要。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 研究主要内容

2 国内外研究现状

2.1 海上舰船监测的主要技术

2.2 舰船监测显示系统的研究现状

3 系统数据集成处理模块研究

3.1 机载SAR数据处理模块

3.2 AIS解码模块

3.3 机载SAR与AIS数据融合模块

4 舰船监测数据的处理和GIS表达

4.1 机载SAR数据的处理和GIS表达

4.2 AIS数据的处理和GIS表达

4.3 机载SAR与AIS融合数据的处理和GIS表达

5 舰船监测系统产品制作

5.1 舰船监测显示系统的监测范围概述

5.2 舰船监测分布图制作

5.3 舰船监测快报制作

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要成果