开发针对安装于桥梁的AIS小型基站设备，该设备满足桥区水域上下游5KM内AIS信号的实时收发，研制基于TCP/IP传输协议的通讯接口，满足桥区内设备的快速组网，以便于进一步的多信息融合。

TCP/IP协议

基于桥区流域的AIS实时轨迹插补算法

AIS共用同一收发频道导致信息收发更新频率较低（依据航速和行驶姿态通常为数十秒到数分钟之间），为了保证航迹的连续性，需要在接收信息间隔对位置和姿态进行滤波和预测。传统方法采用线性插值，会有较大概率非常规现象发生（如显示船舶驶入岸上），基于桥区水域通行航迹约束的Narmax模型动态插值方法，实现高可靠的航迹预测算法。

实时轨迹插补算法原理示意图

AIS与视频图像、激光点云的多信息融合算法

AIS信息具备较为完整的登记信息，使得船舶信息具备唯一性和可追溯性，从激光点云和视频设备获取的事件信息都需要跟AIS信息进行信息融合，保证事件检测和记录的完备性。信息融合中最关键的研究内容是实现AIS地理坐标和视频图像坐标以及激光点云坐标的高精度配准，通过自动获取AIS地理坐标与基于深度学习检测到的船舶图像坐标以及基于KD-tree方法等聚类方法检测的点云三维box进行数据的自动采集，并运用最优化方法求算坐标齐次变换矩阵从而实现以上3个坐标的高精度配准。

图像识别主要基于计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术，在桥梁上架设可见光或者热成像摄像机，对桥区航道的图像进行识别处理，可以判断是否有船舶进入非航道区域，该方式表现直观，易于理解。是主动桥梁防船撞系统重要组成部分。

由于缺乏深度信息，摄像头平面图像很难标定到地图坐标，并且受限镜头的FOV，在探测距离和探测范围上无法同时满足。受限于光的传播特性在极端大雾和大雨情况下探测距离会有明显衰减，算法构建复杂，不具备实体的边缘探测能力，结果的可靠性无法保证。

三维激光点云