基于船载5G增强型系统架构的目标轨迹融合

来源：海洋技术学报杂志2026年第01期北京时间：

作者：吴育斌,潘志标,彭凯

单位：单位吴育斌，潘志标，彭 凯（中电科海洋信息技术研究院有限公司,海南 陵水 572427）

摘要：本文提出一种基于船载第五代移动通信技术（5th Generation Mobile Communication Technology，5G） 增强型系统架构下船舶自动识别系统（Automatic Identification System，AIS）与雷达自动标绘仪（Automatic Radar Plotting Aid，ARPA） 目标轨迹动态信息融合算法，旨在解决船舶航行中AIS与ARPA目标轨迹信息融合的实时性与精确度问题。通过构建半实物仿真平台，不仅集成了5G网络模拟与边缘计算架构，还设计了自适应传输策略。改进的联合概率数据关联（JointProbabilistic Data Association，JPDA） 与运动预测模型相结合，使得航向角误差在目标交叉场景下成功降至1.87毅，在恶劣海况场景下，最优改进率达50.32%。这些结果通过多次测试得到了验证，显示出系统在复杂场景下的优越性能。通过将5G通信技术与边缘计算相结合，在典型港口场景下将端到端时延压缩至129.70ms，完全满足国际海事组织（International Maritime Organization，IMO）避碰系统的实时性要求。动态权重优化机制表现出色，使航向估计方差降低45%以上，即使在密集目标场景下仍能保持2.67m的定位精度，相较传统方法提升47.85%。这些数据不仅在实验中得到了验证，而且在实际应用中具有重要的参考价值。

关键词：5G通信；AIS；ARPA；信息融合；边缘计算；低轨卫星组网

基金资助：海南省科技专项资助项目（ZDYF2024GXJS034）