[發明專利]一種基于光電可視技術的船舶引航觀測方法

有效

• 申請號: 201310689107.7
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103700285A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 楊曉飛;周亞光;秦汾;薛一東;陳明杰;郭曉瑞
• 申請（專利權）人: 上海增維安信科技發展有限公司;楊曉飛;中國科學院上海高等研究院;中國港口協會;上海國際港務(集團)股份有限公司上海港引航管理站
• 主分類號: G08G3/00
• 分類號: G08G3/00
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 杜林雪

技術領域

本發明涉及一種引航觀測方法，具體涉及一種基于光電可視技術的引航觀測方法。

背景技術

目前，全國每年因各種惡劣天氣，導致的船只停航、事故等造成的經濟損失巨大。主要原因在于目前沒有一種安全可靠的晝夜引航觀測方法來保證船只在惡劣天氣下航行的安全。例如根據《上海港長江口水域交通管理規則》規定，視程小于500米時，禁止船舶航行（執行公務船舶除外）。因此上海每年運輸船舶停航天數很多和帶來的經濟損失嚴重。所以迫切的需要一種新的觀測方法來提高低視程船舶航行的安全性，減少因不能引領船舶進港裝卸作業造成的經濟損失。

目前最常用的引航觀測方法有：望遠鏡定位：最原始、最常見、最便利的引航方式，只能在天氣良好的情況下使用，在低能見度條件下如雨、雪、霧等天氣下，效果很差，黑夜完全不能使用。

雷達定位：通過電磁波反射來探測位置的導航技術，由于受惡劣天氣影響的因素較小，所以也比較常用。但是其缺點也很明顯：需要能發射電磁波的陸地或艦載基站，本身因發射角度問題而存在盲點，另外如果被引航船附近有較多其他船只，雷達很難分辨。

GPS-GSM定位：現在最常用的導航技術，是車輛定位系統在船舶領域的應用。但受制約因素較多：如霧天、雷雨天等天氣對信號的影響、手持機電池不足或因風浪較大等意外因素而導致手持機遺失等情況較多，且GPS天線比較脆弱容易發生磨損而短線。且GPS無法判斷船的體積，近距離更不安全。

AIS定位：即船舶自動識別系統的簡稱，由岸基設施和船載設備共同組成，是一種新型的集網絡技術、現代通訊技術、計算機技術、電子信息顯示技術為一體的數字助航系統和設備。其信息一般靠人工輸入，因此可能存在定位偏差，信號可能會有延遲，有部分船艇并不安裝AIS。

以上這些方法雖然很常用，但是都存在各自的缺陷，無法實現全天候的盲導航。

發明內容

針對已有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于光電可視技術的船舶引航觀測方法，該引航方法利用一種船載電子設備即光電引航系統，使得引航員在引航作業時實現各種氣候條件下工作場景的可視化，標準化，效率更高，時間更短，操作方便靈活，能真正做到盲導航。

本發明的發明目的是通過如下技術方案實現的。

基于光電可視技術的船舶引航觀測方法，包括如下步驟：

1）、制定引航方案

引航船收到海事管理機構發出的引航任務后，立刻根據天氣、能見度、水域地形、水深等條件以安全、迅速、簡便為原則制定引航方案。檢查光電引航系統設備基本情況。對特殊引航作業船舶的引航，引航機構應當制訂引航方案，報市級地方人民政府港口主管部門和海事管理機構批準后實施。

2）、啟動光電引航系統

啟動光電引航系統，顯示當前系統和設備的狀態信息，并根據設定的光電引航系統參數進行調整，包括系統設置、傳感器狀態、轉塔反饋的實時狀態、可見光鏡頭的當前焦距值、紅外鏡頭的當前焦距值、紅外熱象儀的控制與參數設定，手動做水面背景校正、然后開啟自動校正、選擇黑熱或者白熱中的一種顯示狀態。所有設定一次性完成，下次不需要再重復設定。圖像的亮度、對比度、色調和飽和度可以根據引航需要實時調整。

3）、搜索定位

引航船出發后根據天氣情況使用不同設備來搜索被引船只并監控其他船只：

能見度大于1公里使用微光攝像機，利用微光攝像機的電子圖像放大、運動物體的實時檢測來判斷目標的位置、距離、體積等，確定被引航船只、并確定周圍有無其他船只的干擾。

能見度小于1公里以及在黑夜使用紅外熱成像儀，利用紅外熱成像儀的黑熱或者白熱圖差異，判斷物體的位置、距離、體積等，確定被引航船只、并確定周圍有無其他船只的干擾。

當發現引航船后立即降低航速或停航，使用燈光、無線電等設備聯系被引船只、告知引航船位置并做好引航準備。

4）、登船

確定被引船只位置后，引航員下引航船乘坐小艇至登上被引船只期間，使用光電引航系統的運動物體實時檢測、識別、跟蹤功能對小艇附近水域進行監控、一旦發現有其他船只立刻通知引航員控制小艇避讓危險，確保安全。引航員亦可自己使用便攜式小型輔助引航設備，確保小艇安全。引航員登上被引船只后立刻懸掛引航旗，并向被引船只船長介紹引航方案。并通知引航船確認準備引航。

5）、引航