一種考慮船舶航速航向的ais航跡插值方法

一種考慮船舶航速航向的ais航跡插值方法

今天，跨越地球的海上航行是商業(yè)航運的主要活動之一，這直接

涉及到船舶航行安全和路徑規(guī)劃。在跨越大洋時，船舶會受到諸多因

素的影響，例如海浪、風(fēng)、沙暴等，這些都會影響船舶航行安全，也

會使船舶航向發(fā)生變化。因此，精確的船舶航跡插值技術(shù)是非常有必

要的，它可以有效避免船舶遇到危險的狀況。

隨著船舶智能化的發(fā)展，越來越多的設(shè)備和系統(tǒng)被應(yīng)用在船舶上，

例如船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）和自動控制系統(tǒng)（ACS）等。其中，AIS

是安裝在船舶上的自主監(jiān)督系統(tǒng)，它可以定期發(fā)射AIS信息，包括船

舶航速航向等信息，可用于確定船舶位置及其運動軌跡，以及其與其

他船舶之間的距離和調(diào)整航行路線。因此，AIS數(shù)據(jù)可以作為一種有

效的插值技術(shù)來精準(zhǔn)定位船舶的航行軌跡。

中國科學(xué)院南海海洋研究所研究團隊為了更好地利用AIS數(shù)據(jù)，

提出了一種考慮船舶航速航向的AIS航跡插值方法，該方法采用

Kalman濾波器和曲線擬合技術(shù)有效結(jié)合了船舶航速、航向及時間的

動態(tài)變化特征，較好地擬合了船舶的動態(tài)航跡。

為了評估該方法的精度，研究團隊獲取了不同船舶的實測AIS數(shù)

據(jù)，并將其用于該方法的實驗測試。實驗結(jié)果表明，該插值方法可以

精確地表示船舶的航行軌跡，模擬船舶的起伏運動特征，并能夠很好

地擬合實際測量的AIS數(shù)據(jù)，精度高達90％。

研究團隊同時指出，該插值方法僅用于模擬船舶的短期航行軌跡，

如果要模擬船舶的長期航行軌跡，則還需要考慮更多的實時因素，比

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如海溫、海流、氣候變化等。

總之，AIS航跡插值方法能夠準(zhǔn)確地表示船舶的航行軌跡，可以

有效避免船舶遇到危險的狀況，為更好地改善船舶航行安全、提高船

舶管理水平提供重要依據(jù)。

除了AIS插值方法外，目前還有許多其他技術(shù)可以應(yīng)用于船舶航

行安全和路徑規(guī)劃，例如通信船舶動態(tài)定位系統(tǒng)（C-DPM）以及輔助

決策支持系統(tǒng)（ADCS）等。這些技術(shù)均可高效地收集所需數(shù)據(jù)，實現(xiàn)

實時船舶監(jiān)控，進而更好地發(fā)現(xiàn)和預(yù)防船舶遇到危險的狀況。

綜上所述，考慮到船舶航速航向的AIS航跡插值技術(shù)可以有效地

擬合實際測量的AIS數(shù)據(jù)，實現(xiàn)較高的定位精度，因此，其在船舶航

行安全和路徑規(guī)劃中有著重要的應(yīng)用價值。

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