Automatic radar navigational system

• Autorzy: Praczyk, T.

Warianty tytułu

PL

Automatyczny system nawigacji radarowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problem of continuous position availability is one of the most important issues connected with human activity at sea. Because the availability of the satellite navigational systems can be limited in some cases, for example during military operations, we should consider additional methods of acquiring information about ship's position. In this paper one of these methods is presented, which is based on application of characteristic points of the coastline visible on radar image obtained from navigational radar.

PL

W ostatnich latach pozycjonowanie w nawigacji zostało zdominowane przez systemy satelitarne, w tym GPS. Systemy te wykorzystywane są zarówno na morzu (nawigacja morska), w powietrzu (nawigacja lotnicza), jak i na ziemi (nawigacja lądowa). Opieranie się wyłącznie na systemach satelitarnych niesie jednak zagrożenie nagłej utraty informacji nawigacyjnej w wypadku awarii takiego systemu, jego wyłączenia, ewentualnie zakłócenia lub zakodowania sygnału docierającego do użytkownika. Wynika stąd konieczność dysponowania jeszcze in­nym, autonomicznym (niezależnym od zewnętrznych źródeł informacji) systemem umożliwiającym określenie pozycji w sposób automatyczny. W przypadku nawigacji morskiej jednym z rozwiązań jest wykorzystanie informacji pozyskanej z radaru nawigacyjnego. Radar w nawigacji morskiej używany jest od wielu lat. Obecnie stanowi on dla nawigatora głównie źródło informacji o niebezpieczeństwach nawigacyjnych występujących na akwenie. Jako narzędzie służące do określenia pozycji na morzu jest on wykorzystywany rzadko. Jest tak ze względu na znacznie większą dokładność wspomnianych wcześniej systemów nawigacji satelitarnej. Użycie radaru do określenia pozycji na morzu polega na wykonaniu trzech czynności. Pierwszą z nich jest wybór punktów charakterystycznych na obrazie radarowym odnoszą­cych się do lądu lub znaków nawigacyjnych akwenu. Kolejną czynnością jest identyfikacja wcześniej wybranych punktów, czyli przyporządkowanie każdemu z nich odpowiednika na mapie (dokładnej pozycji). W ostatnim kroku zidentyfikowane punkty charakterystyczne służą jako punkty odniesienia, w stosunku do których wyznaczana jest pozycja jednostki własnej. Do tego celu wykorzystywana jest odległość i namiar na punkty charakterystyczne. Wspomniane parametry nawigacyjne pozyskiwane są również z radaru. Wszystkie wymie­nione powyżej czynności konieczne do określenia pozycji za pomocą radaru są obecnie wy­konywane przez nawigatora. W artykule przedstawiono koncepcję systemu, którego zadaniem byłoby zastąpienie człowieka w całym procesie wyznaczenia pozycji. Proponowany system wykonywałby dokładnie te same czynności, które obecnie musi wykonywać człowiek, czyli ekstrachowałby punkty charakterystyczne z obrazu radarowego, identyfikował je i w ostatnim kroku określałby pozycję jednostki własnej na podstawie wcześniej wyznaczonych namiarów i odległości od wyzna­czonych i zidentyfikowanych punktów charakterystycznych (Fig. 1). W artykule oprócz ogól­nej koncepcji systemu pozycjonowania przedstawiono zasadę funkcjonowania poszczególnych jego części skupiając się szczególnie na podsystemie ekstrakcji punktów charakterystycznych i podsystemie identyfikacji punktów charakterystycznych. Podsystem pozycjonowania, którego zadaniem jest ostateczne wyznaczenie pozycji na morzu przedstawiony został w dużym skrócie gdyż jego funkcjonowanie opiera się o znane od dawna metody klasycznej nawigacji radarowej (użycie namiaru i odległości na obiekty o znanym położeniu do określenia pozycji własnej). Oprócz opisu koncepcji działania każdego z podsystemów artykuł zawiera również wyniki prostych testów weryfikujących przyjęte założenia (Fig. 2,3,4,6).

Słowa kluczowe

EN

navigational systems

• Czasopismo: Theoretical and Applied Informatics
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 18, nr 2
• Strony: 91-108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Praczyk, T.

• Naval University ul. Śmidowicza 69, Gdynia, Poland,

Bibliografia

• [1] Cedras C., Shah M., Motion-Based Recognition: A Survey, http://citeseer.ist.psu.edu
• [2] Kuchariew G., Processing and digital images analysis, Technical University Szczecin, Szczecin 1999 (in Polish)
• [3] Pavlidis T., Graphics and image processing. Algorithms, WNT, Warsaw 1987 (in Polish)
• [4] Praczyk T., The method of extraction of characteristic points from the radar image of the sea shore for the needs of positioning system, Annual of Navigation, no. 8, Gdynia 2004.
• [5] Praczyk T., Radar images compression for the need of a positioning coastal system and an assessment of this process, Annual of Navigation, no. 8, Gdynia 2004.
• [6] Sebe N., Lew M., Robust computer vision. Theory and applications, http://citeseer.ist.psu.edu
• [7] Skarbek W., Methods of digital images representation, AOW PLJ, Warsaw (1993) (In Polish).
• [8] Stateczny A., Comparative navigation, Gdańsk Scientific Society, Gdańsk (2001) (In Polish).
• [9] Tadeusiewicz R., Flesiński M., Image recognition, PWN, Warszawa 1991. (in Polish)
• [10] Wai W., A computational model for detecting image changes, http://citeseer.ist.psu.edu