[發明專利]一種基于差分定位的船舶通航分道判斷方法和系統

有效

• 申請號: 201711478877.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108333605B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 金華標;馮章旭;喻方平
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01S19/41
• 分類號: G01S19/41;G01C21/16
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 潘杰;胡藝

1.一種基于差分定位的船舶通航分道判斷方法，其特征在于，包括：

步驟1，偽距差分定位模塊和慣性導航模塊采集船舶實時定位數據并發送至MCU；

步驟2，MCU將所述定位數據中的速度數據采用Kalman濾波算法進行融合得到實時融合速度，將所述船舶定位數據中的實時經緯度轉換至平面坐標；

步驟3，結合航道邊界形態、平面坐標系下實時船舶定位數據與航道邊界的關系和船舶實時運動形態獲取預測跨越時間T，當所述預測跨越時間超出報警時間閾值時發出報警信號；

所述步驟3中結合航道邊界形態、平面坐標系下實時船舶定位數據與航道邊界的關系和船舶實時運動形態獲取預測跨越時間的方法包括：

當航道邊界形態為曲線，船舶實時運動形態為直線，且船位位于曲線航道邊界的外側時，

若船舶位于航道邊界以上，且航向角在預設指標范圍以內時，則通過算法1獲取所述預測跨越時間T；

若船舶位于航道邊界以下，且航向角在預設指標范圍以外時，則通過算法1獲取所述預測跨越時間T；

通過算法1獲取所述預測跨越時間T的方法為：

其中，

T代表船舶預測跨越時間；

R_r代表曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點處的曲率半徑；

y_1r代表實時船位和曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點之間的距離；

θ₁代表船舶航向與曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點的切線的夾角；

x_b表示航道邊界上距離實時船位最近的位置點的橫坐標；

v代表實時船舶速度；

Ψ表示船舶航向角。

2.根據權利要求1所述的一種基于差分定位的船舶通航分道判斷方法，其特征在于，所述步驟3中結合航道邊界形態、平面坐標系下實時船舶定位數據與航道邊界的關系和船舶實時運動形態獲取預測跨越時間的方法包括：

當航道邊界形態為曲線，船舶實時運動形態為直線，且船位位于曲線航道邊界的內側時，

若船舶位于航道邊界以上，且航向角在預設指標范圍以內時，則通過算法2獲取所述預測跨越時間T；

若船舶位于航道邊界以下，且航向角在預設指標范圍以內時，則通過算法2獲取所述預測跨越時間T；

通過算法2獲取所述預測跨越時間T的方法為：

其中，

T代表船舶預測跨越時間；

R_r代表曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點處的曲率半徑；

y_1r代表實時船位和曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點之間的距離；

θ₁代表船舶航向與曲線航道邊界上距離實時船位最近的位置點的切線的夾角；

x_b表示航道邊界上距離實時船位最近的位置點的橫坐標；

v代表實時船舶速度；

Ψ表示船舶航向角。