基于GPS的拋標船航行軌跡擬合方法研究

王波,李明峰,石陽威,檀丁,3,丁杰

(1.南京工業大學 測繪科學與技術學院,南京 211816;2.長江南京航道局九江航道管理處,九江 332000;3.武漢大學 測繪學院,武漢430079)

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基于GPS的拋標船航行軌跡擬合方法研究

王波1,李明峰1,石陽威2,檀丁1,3,丁杰2

(1.南京工業大學 測繪科學與技術學院,南京 211816;2.長江南京航道局九江航道管理處,九江 332000;3.武漢大學 測繪學院,武漢430079)

針對航標拋設錨體入水點位選取依賴人工經驗、拋設精度低問題,研究基于GPS的拋標定位方法。定義了船載GPS坐標異常值剔除指標,探討了三種拋標船航行軌跡擬合方法,實現了根據軌跡擬合方程對拋標錨體入水點位的精確預測,結合算例驗證了其有效性。

航標拋設;船載GPS;軌跡擬合;異常值剔除;分段混合擬合

0　引　言

長江助航標志是長江航道內船舶航行的重要助航設施,其作用在于標識航道方向、界限和障礙物,揭示相關航道信息,為船舶指明安全、經濟的航道。在航標拋設過程中,拋標點位的選取直接影響航標拋設的準確性和有效性。傳統航標拋設錨體入水點位選取依據作業人員經驗,航標拋設精度低。本文在分析現有航標拋設原理的基礎上,結合船載GPS定位坐標和測深儀獲取水深,對比分析多項式擬合、剔除異常值的多項式擬合、分段混合擬合三種不同拋標船航行軌跡擬合方法,優化軌跡線方程以推算錨體入水點坐標,提高拋標精度。

1　航標拋設工作原理

傳統的長江航標拋設是依據作業人員經驗估算拋標位置,將錨體沉入江底,通過索鏈連接并固定浮船式航標。……