基于模拟器的雷达标绘评估方法的研究

论文摘要

目前雷达标绘的评估工作中,学员的成绩是教练员参照评分标准和考场实际操作确定的,主观因素较大,学员的成绩的评估缺少客观性。为了使雷达标绘的评估客观、合理、有效,本文在对船舶避碰原理进行深入研究的基础上,利用航海界专家大量的避碰定量研究成果,以及相关数学分析的方法,设计并部分实现了自动评估系统。本文的主要研究内容包括以下几个方面:1.通过分析航海雷达模拟器评估现状,提出现行评估中存在的问题,提出课题研究的必要性。2.对船舶避碰的整个过程进行了全面系统地分析研究,建立了避碰决策数学模型及转向/变速避让数学模型,根据国际避碰规则,判断来船的会遇态势,做出正确的避让决策。3.建立评估模型的及评估指标:根据相关的国际、国内公约的要求,确定出评价指标,并对评价指标分析与选取,参照本校及相关的航海院校的模拟器的评估经验,确定出相应的评估标准,得出各单项评估指标的评估模型。利用模糊数学的隶属度函数获得评价指标的隶属度。针对指标的重要程度选取该指标的权重。利用综合评判法对加权后的各个指标进行分析和评价,最后得学员的评估成绩。4.利用Visual studio开发平台,设计了评估系统程序,通过验证,本评估系统能够客观、合理、有效的完成对学员的成绩评估,减少了人为因素的影响,进一步完善航海模拟器的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 航海雷达/自动雷达标绘仪（ARPA）模拟器的发展史
• 1.3 航海雷达/自动雷达标绘仪（ARRA）模拟器评估现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 船舶避碰过程和相应数学模型
• 2.1 船舶避碰过程的划分
• 2.1.1 隙望
• 2.1.2 安全通过距离的确定
• 2.1.3 判断有无碰撞危险
• 2.1.4 船舶会遇态势的划分
• 2.2 船舶的避碰行动
• 2.2.1 采取避让措施
• 2.2.2 能见度不良时的避让措施
• 2.3 避让行动的时机与幅度及措施的采取
• 2.3.1 船舶适当的采取避让行动的时机
• 2.3.2 避让行动的幅度
• 2.3.3 避让措施的采取
• 第3章 评估模型的建立及评估指标的确立
• 3.1 评价指标选取原则
• 3.2 评价指标分析与选取
• 3.2.1 雷达的正确使用
• 3.2.2 求取目标船的运动要素
• 3.2.3 判断有无碰撞危险
• 3.2.4 对避碰规则的运用
• 3.2.5 采取让幅度的大小
• 3.2.6 避让后的DCPA
• 3.2.7 恢复原航向或航速的点
• 3.3 评估方法概述
• 3.4 隶属函数
• 3.5 综合评判
• 第4章 模拟器雷达标绘评价标准的确定
• 4.1 雷达的正确使用
• 4.2 求取目标船的运动要素
• 4.3 避碰规则的运用
• 4.4 采取避让幅度的大小
• 4.5 恢复原航向或原航速的点
• 4.6 各项评估指标的权重
• 第5章 模拟器的雷达标绘评估方法的实现与验证
• 5.1 系统程序的实现
• 5.2 雷达标绘评估方法的验证
• 5.2.1 验证实例一
• 5.2.2 验证实例二
• 5.2.3 验证实例三
• 5.2.4 验证实例四
• 5.2.5 验证结论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 附录1 评估标准
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历