matlab船舶碰撞

### 使用MATLAB进行船舶碰撞模拟分析

#### 解码AIS数据并提取关键信息
在进行船舶碰撞模拟之前，需要先处理来自AIS系统的原始报文。这可以通过调用`comm.AISDecoder`类实现，该类能将接收到的数据包转换成易于理解的信息格式，比如MMSI编号、船只类别、地理位置坐标以及航行参数等[^1]。

% 创建解码器对象
aisDec = comm.AISDecoder;

% 假设dataBuffer存储着一串二进制形式的AIS消息字符串
decodedData = aisDec(dataBuffer);

% 显示解码后的部分字段作为示例
disp(['Ship MMSI: ', num2str(decodedData.MMSI)]);
disp(['Longitude: ', num2str(double(int8(decodedData.Longitude)))]);
disp(['Latitude :', num2str(double(int8(decodedData.Latitude )))]);

#### 构建仿真环境与逻辑判断机制
对于实际应用中的防撞预警功能测试，通常会设计特定情境下的虚拟实验场境况。例如，在交叉航道上设置两艘船相向而行的情况，并借助于雷达、全球定位系统(GPS)以及其他感知设备所提供的动态监测资料来进行综合评判。研究表明，这样的设定有助于评估算法性能并优化决策流程[^2]。

function simulateCollisionAvoidance()
    % 初始化仿真时间步长和其他必要条件...
    
    while ~isSimulationFinished() %#ok<WHILE>
        updateSensorReadings();  % 更新传感器读数
        
        if detectPotentialCollisions()
            determineEvasionManeuvers();
        end
    
        advanceTimeStep();       % 推进至下一时刻
    end
end

#### 计算最优规避路径
针对可能出现多条航线交汇的情形，需引入几何学原理确定最安全的方向调整方案。具体而言，就是找到距离最近的目标点——即所谓的“切点”，并通过计算得出相应的转向角度θ。此过程中还要考虑双方的速度差异等因素的影响，从而确保整个操作既快速又稳妥[^3]。

function theta = computeOptimalHeadingToWaypoint(currentPosition, waypointPositions)
    relativeVelocities = ...;     % 获取相对速度矢量
    
    distancesSquared = sum((waypointPositions - currentPosition).^2, 2);
    [~, minIndex] = min(distancesSquared);
    
    targetPoint = waypointPositions(minIndex,:);
    
    deltaXY = targetPoint - currentPosition;
    theta = atan2(deltaXY(2), deltaXY(1)) * (180/pi);  % 将弧度转为度数
end