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专利号: 2022114576124
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种智能航行作业风险预警方法,其特征在于,包括:根据船舶领域模型确定航行安全领域;

获取航行海域信息并导入雷达标绘仪中;

根据本船航速、本船航向、水面障碍物信息和水下障碍物信息预测会遇点坐标;

若在当前航线下,所述会遇点坐标在所述航行安全领域范围内,则重新规划航线;

其中,根据船舶领域模型确定航行安全领域,包括:以船中心为原点,船首向为x轴正方向,垂直于船首向为y轴正方向建立坐标系:其中,R前表示航行安全领域纵向前半径;R后表示航行安全领域纵向后半径;R左表示航行安全领域横向左半径;R右表示航行安全领域横向右半径;L为船舶长度;Vt为船舶航行时的实时航速;

根据风、浪、流、海雾和降雨的影响设置航行安全领域半径:其中,k1、k2、k3、k4、k5∈[0,1],分别代表风、浪、流、海雾和降雨的影响系数;

所述航行安全领域的边界方程为:

其中,sgn(*)为符号判定函数。

2.根据权利要求1所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:若水面障碍物为其他船舶,且其他所述船舶搭载有船舶自动识别系统,则通过所述船舶自动识别系统与互相交换船位、航速、航向、船名和呼号信息;

若其他所述船舶未搭载船舶自动识别系统,则通过红外热成像仪和可见光摄像机对其他所述船舶进行识别,并通过激光雷达对其他所述船舶进行定位,以确定其他所述船舶的航向;通过两次定位获取其他所述船舶的航行距离和航行时间,从而获取其他所述船舶的实时航速,通过所述雷达标绘仪获取所述水面障碍物的航行轨迹。

3.根据权利要求1所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:通过声呐探测水下碍航物的速度和方位;

通过所述雷达标绘仪获取所述水下碍航物的航行轨迹。

4.根据权利要求2所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:当所述水面障碍物为正在航行的船舶时,若会遇点在本船航行安全领域内,根据海上避碰规则对所述船舶发送避让信号,直至所述会遇点不在本船航行安全领域内;若所述船舶未采取避让操作,则在所述船舶进入本船安全领域内时,改变本船航向和速度,主动避让所述船舶。

5.根据权利要求4所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:当所述水面障碍物为海上碍航物时,采取主动避让策略。

6.根据权利要求3所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:当水下障碍物为固定碍航物时,通过所述声呐测量所述固定碍航物与本船之间的直线距离以及所述固定碍航物与水平面之间的夹角;

计算所述固定碍航物距离水面的垂直距离;

判断所述固定碍航物距离水面的垂直距离与本船吃水深度的大小;

若所述固定碍航物距离水面的垂直距离大于本船吃水深度,则所述固定碍航物对本船无影响;

若所述固定碍航物距离水面的垂直距离小于本船吃水深度,则采取主动避让策略。

7.根据权利要求6所述的智能航行作业风险预警方法,其特征在于,还包括:当水下障碍物为移动碍航物时,通过所述声呐获取所述移动碍航物的移动速度和方向;

利用所述雷达标绘仪预测所述移动碍航物的上浮轨迹;

根据所述移动碍航物的上浮轨迹调整本船航向和航速。