[發明專利]船舶姿態顯示裝置的顯示方法

有效

• 申請號: 201310041388.5
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103241347A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 周海鋒;王若愚;白植湖;范振華
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所北侖科學藝術實驗中心
• 主分類號: B63B39/00
• 分類號: B63B39/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及船舶安全航行技術領域，尤其是涉及一種可以實時顯示船舶姿態，能夠為船舶海上安全作業提供可靠數據支持的船舶姿態顯示裝置的顯示方法。?????

背景技術

近年來，由于我國改革開放的不斷深入和對外經濟交流的加強，船舶運輸業作為國際貿易貨物流通的主要渠道，得到了迅猛的發展。由于船舶運輸業對大型船艦的需求，伴隨著造船技術的不斷進步，船舶大型化已經成為船舶發展的趨勢。

大型船舶載重大、吃水深、尺度長、沖程大、慣性大，受海風、海浪等因素干擾較大，其干擾反應較小型船舶來的更為強烈。受海風、海浪等環境因素干擾，大型船舶的操縱性能下降，航行姿態發生變化，穩定性變差，不可避免地產生搖擺，尤其在惡劣的海況條件下，對船舶的海上作業造成很大的安全隱患。

大量的海損事故顯示，大型船舶在波浪水域航行，船舶搖擺是發生事故的主要原因。

最近幾年，我國發生多起大型船舶在大風浪中船沉人亡的惡性事故。發生沉船事故不僅使國家財產遭受到損失，而且，造成大量人員傷亡；另一方面，大型船舶在海面上受到大風浪影響產生各種搖蕩運動，會對船上設備的使用、適居性、適航性及安全性等帶來不利影響。

?為了保證大型船舶的航行安全，了解當前船舶的姿態，目前國內常用一種傾斜儀設備來顯示船舶橫搖姿態，而縱搖姿態則沒有專門顯示設備。

傾斜儀結構簡單，精度較低，特別是在惡劣海況下作業時，傾斜儀無法為用戶提供精準的搖擺信息，難以用于人員作業指導，甚至會讓航海人員產生誤判。

因此，目前迫切需要一種能夠對船舶當前姿態進行快速、全面、準確的測量的船舶姿態顯示方法。

中國專利授權公開號CN202511787U，授權公開日2012年10月31日公開了一種船舶水平姿態儀，包括單片機、液晶顯示器、按鍵、通信電平轉換模塊、重力加速度傳感器、蜂鳴器和穩壓電源模塊，單片機引腳上的信號線分別與液晶顯示器、按鍵、通信電平轉換模塊、重力加速度傳感器、蜂鳴器相連接；穩壓電源模塊通過導線與單片機、液晶顯示器、通信電平轉換模塊、重力加速度傳感器、蜂鳴器相連接，并對其供電。該實用新型只用加速度傳感器采集數據，具有采集的數據參數單一，顯示的船舶水平姿態精度低、可靠性差的缺點。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中的傾斜儀精度低，特別是在惡劣海況下作業時，傾斜儀無法為用戶提供精準的搖擺信息，難以用于人員作業指導，甚至會讓航海人員產生誤判的不足，提供了一種可以實時顯示船舶姿態，能夠為船舶海上安全作業提供可靠數據支持的船舶姿態顯示裝置的顯示方法。?????

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種船舶姿態顯示裝置的顯示方法，所述船舶的船體上設有第一微處理器和分別與第一微處理器相連接的衛星定位儀、三軸地磁傳感器、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、計算機和與計算機電連接的顯示屏；第一微處理器與計算機電連接；三軸地磁傳感器設于船體的甲板中部；包括如下步驟：

（1-1）在計算機中預先構建船舶透視模型，并根據橫搖角度和縱搖角度及船舶透視模型得到若干個船舶透視圖像；將每種船舶透視圖像及與其相對應的一組由縱搖角及橫搖角構成的查詢參數存儲至計算機的硬盤中；預先在計算機中設定縱搖角及橫搖角的范圍；

（1-2）分別打開第一微處理器、衛星定位儀、三軸地磁傳感器、三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器、計算機和顯示屏的電源，各設備開始工作；

（1-3）衛星定位儀獲得當前位置的定位數據信息，并將定位數據信息傳輸到第一微處理器內，第一微處理器將接收到的定位數據信息存儲至第一微處理器的第一寄存器中；

（1-4）第一微處理器接收到定位數據信息后，第一微處理器開始處理三軸地磁傳感器、三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器檢測的地磁場強度、角速度和線加速度的數據，得到船體的航向角、縱搖角及橫搖角數據；

（1-5）第一微處理器進行真北航向角的計算，第一微處理器將船體的真北航向角、縱搖角及橫搖角數據傳輸至計算機中；

（1-6）計算機根據接收到的縱搖角及橫搖角數據在硬盤中查詢船舶透視圖像，并將船舶透視圖像顯示在顯示屏上；

（1-7）當船舶位置變化后，計算機根據接收到新的縱搖角及橫搖角態數據，查詢相應的船舶透視圖像。

本發明的船舶姿態顯示方法不僅要測量船舶橫搖姿態，還要對當前船舶的縱搖、航向等船舶姿態數據進行測量，并能將測得的姿態數據直觀顯示出來，為船舶姿態的控制操作提供參考，保證船舶海上作業的安全性。