基于Vondrak滤波和三次样条插值的船舶轨迹修复研究＊

刘立群 吴超仲 褚端峰▲ 陈志军 孙 川

（1.武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心；2.武汉理工大学智能交通系统研究中心；3.武汉理工大学水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心 武汉430063）

0 引 言

AIS是船舶自动识别系统的简称，由岸基设施和船载设备共同组成，是1种集网络技术、现代通信技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航设备和系统［1－3］。AIS是由舰船、飞机的敌我识别器发展而来，利用GPS定位系统，将船位、船速、改变航向率以及航向等一些船舶动态信息，以及船名、吃水、呼号和危险运输品等船舶静态信息通过甚高频（VHF）向附近水域船舶及岸基广播，使岸基以及邻近船舶能及时地掌握附近海面的所有船舶动静态信息，可以立刻互相通话进行协调，采取必要时的避让措施及行动，对船舶的航行安全有很大作用［4－5］。

在2000年修订的SOLAS公约第V章“航行安全及其相关规则”中，详细的说明了船载AIS的强制安装要求规则。自公约规定以后，AIS系统在航海事业中获得了快速、广泛的发展。随着AIS的发展，其在各个方面都得到了深入的研究。但是，由于岸上以及船上人员对AIS设备错误的操作、AIS与岸基间的信息传输故障、AIS设备自身随机性故障或者人为不当维护问题等主客观因素，造成了AIS数据出现不正确或者缺失等问题［6－7］。Vondrak滤波法是由捷克天文学家提出的1种平滑方法。这种方法对有一定规律的散点轨迹图也有一定的平滑作用。插值法也可以称为“内插法”，利用已知函数f（x）在某区间若干点的函数值，求出适当的特定函数。……