多传感器融合的水上智能交通管理系统
技术简介
目前国际上VTS系统普遍通过对岸基雷达、AIS、VHF、VHF-DF、CCTV、GPS/北斗、水文气象等多元异类信息进行综合处理，利用统一计算平台架构及多任务综合管理等技术，构建VTS系统技术与应用体系。
技术开发单位从2002年从事VTS相关技术的研发，经过10余年的技术积累，完成国内首套VTS系统的研制，形成了成套的VTS系统技术体系。2014年3月18日，VTS系统通过了中国航海学会的科技成果鉴定，鉴定委员会认为系统整体技术水平达到了国际先进水平，部分技术指标达到了国际领先水平。
技术指标
（1）系统技术指标 检测能力 最大作用距离：≥4.5nm(1m2测试球) 条件：晴天，3级以下海况，发现概率90% 分辨力 距离分辨力：≤20m（最小脉宽，3nm量程） 方位分辨力：≤0.5°（18ft雷达天线，3nm量程） 定位精度 距离精度：≤14m（∣a∣+3σ）（动目标）（a为平均误差，σ为均方根误差） ≤10m（∣a∣+3σ）（静目标） 方位精度：≤0.2°（∣a∣+3σ）（动目标） ≤0.1°（∣a∣+3σ）（静目标） 系统跟踪能力 跟踪目标： ≥10000个 接入传感器类型：雷达、AIS、VHF、VHF-DF、CCTV、GPS/北斗、气象水文； 最大接入雷达数量：10 跟踪处理范围：≥32nm 跟踪精度（目标速度12节）： 速度： ≤0.8kn（∣a∣+3σ） 航向： ≤2°（∣a∣+3σ） 跟踪速度： 直线速度：≥50kn 匀加/匀减：≥0.38m/s2 （2）岸基监管雷达技术指标 其技术性能如下： 总体性能 工作频率：X波段（9410MHz±30MHz）； 对海探测距离：视距； 方位分辨率：≤0.45° 距离分辨率：30m或量程的1%（两者取大）； 监管能力：200批； 天线性能 天线形式：波导裂缝线源赋形天线； 天线口径尺寸：18ft； 天线波束宽度：水平≤0.45°，俯仰≤22°； 天线极化方式：水平/垂直可选； 天线增益：≥30dBi； 天线副瓣电平：≤-30dB； 伺服转台性能 转台转速：24rpm/36rpm可变； 伺服转台承载：最大19ft天线； 连续工作时间：≥100h 发射机性能 发射机类型：磁控管； 发射峰值功率：≥25KW； 接收机性能 中频频率：60MHz； 接收机噪声系数：3.5dB； 环境适应能力 工作温度：-25℃～+55℃； 抗凝露、盐雾腐蚀； 抗风能力：风速45m/s下正常工作，60m/s下不损坏； 可靠性 MTBF：≥1500h； MTTR：≤30min；
技术特点
本项目着重解决雷达发射机高可靠工程化控制保护、无人值守高可靠雷达伺服系统的工程设计、基于复杂航道下多弱小目标精确跟踪处理、基于多传感器应用的VTS系统电磁兼容控制等方面关键技术，研制满足VTS系统要求的岸基监管雷达，实现VTS系统的高性能、多功能、高可靠、网络化要求，重点要突破雷达发射机高可靠工程化控制保护技术、无人值守高可靠雷达伺服系统的工程设计技术、基于复杂航道下多弱小目标精确跟踪处理技术、基于多传感器应用的系统电磁兼容控制技术。
技术水平
国际先进
适用范围
高温太阳能应用，太阳能光热发电。中温太阳能应用，工业蒸汽（替代或部分替代传统工业蒸汽锅炉）、城镇集中供暖工程、社区供暖、太阳能空调集热制冷、稠油热采、烟草、中药材、食品干燥等。
专利状态
授权专利8项
技术状态
批量生产、成熟应用阶段
合作方式
（1）投资需求。雷达是VTS系统中最重要、最昂贵的传感器，目前国内VTS系统中的雷达设备全部依赖进口，由此导致价格偏高。本项目的顺利实施将形成适应VTS系统监管需求的雷达设备及产业化能力，由于国内成本优势，预计将降低雷达设备成本40-50%，使VTS系统更具成本优势。VTS工程实施的成本包括设备采购、系统设计与集成、工程实施、安装调试、系统测试、技术培训、系统维护等方面。通过与国外主流VTS系统厂商对比发现，在系统设计研发、工程集成设计、用户沟通、设备安装调试等方便国内企业具有明显的成本优势。经测算，采用国产化VTS系统建设成本约为国外系统的60～70%，后期维护成本更低，因此本项目具有明显的成本竞争力。 （2）合作研发。实现VTS系统产业化和岸基监管雷达适应性改造目标，面向海洋的首台套系统市场样机技术路线为：利用当前已取得的相关技术积累，从军用技术中提取共性关键技术，开展岸基雷达适应性改造，提升系统的关键技术指标，并结合市场推广应用相结合形式，全面推进目标的实现。首先根据需求分析进行总体方案设计，并按照总体方案开展各子系统设计与研制、相关模块和组件设计与研制、相关设备整装整调、应用研究和软件开发，通过系统集成、系统联调试验与改进，使系统技术指标达到设计要求。利用2套国际先进岸基监管雷达和1套本项目研制的岸基监管雷达计划在江苏沿海构建3站1中心的VTS市场样机系统，进行系统验证与完善，并开展市场推广应用工作。同时在项目实施过程中，产、研、用等多方面工作相互结合、相互促进。 （3）技术服务。本项目研制的VTS系统主要应用在国家海事监管、地方海事监管、海洋渔业监管、海关缉私、海岸警戒等市场。结合海事主管部门近期对国产化VTS系统的大力支持，已在南京、镇江、泰州等项目中应用的国产化VTS系统，积累了大量的工程实施经验，建立了用户资源，为国产化VTS系统的广泛推广应用，奠定了坚实的基础。
预期效益
本项目实施结束时将建成年产系统4～6套、系统专用岸基雷达20-30套生产能力，通过在国家海事、地方海事、海洋渔业、石油平台等行业的推广应用，预计2017年实现年销售收入6100万元。降低VTS建设单位成本20-30%，降低系统使用维护成本30%左右。
