[發明專利]基于海洋天氣預報的自動導航系統

在審

• 申請號: 201811247202.0
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111090278A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 張耿霖
• 申請（專利權）人: 大連永航科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01W1/00;G01S19/42
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉

1.一種基于海洋天氣預報的自動導航系統，其特征在于，包括：

航道規劃模塊，獲取航行開始港口和航行目的港口，生成主航道航線，發送給航段航線規劃模塊；

航段航線規劃模塊，獲取主航道航線周邊的暗礁海域和未知海域信息，根據直線航行原則，規避暗礁海域和未知海域將主航道航線分成多個航段，使每個航段保持直線航行，并將航段規劃信息發送給導航航行模塊；

導航航行模塊，基于第一航段，調整航行方向開始航行，每航行10分鐘，同步一次GPS定位信息，比對第一航段航行狀態，判定是否偏離航線，若發生偏離，則發送指令調整轉向舵，重新規劃航段路線，使航線能夠同第二航段的航線初始段連接，依次實現第二航段、第三航段至最終航段的修正航行；

航段對接轉向監測模塊，當上一航段即將航行結束，進入下一航段航行，根據航段航線規劃，判定是否存在大轉角度彎道，若不存在，則繼續航行，若存在，則規劃轉向策略，控制船體的轉向舵，提前開始轉向，以一定轉向半徑進行轉向，平滑轉向進入下一航段航行；

航行預警模塊，同步GPS定位信息，判定航線航行進度，判定剩余補給儲量a，預測剩余航線航行時間及需求補給數量b；

當b≤0.7a，按照原航線正常航行；

當0.7a＜b≤0.85a，航行預警模塊開始預警，并將預警信息發送至船長室顯示，此時航道規劃模塊，根據補給情況重新規劃補救航道航線，并傳輸至船長室顯示；

當b＞0.85a，航行預警模塊開始預警，并將預警信息發送至船長室顯示，此時航道規劃模塊，修改主航道航線，根據補給情況及中間航道港口的航線距離，重新規劃主航道航線，在節省航行距離的情況下，按照重新規劃的主航道航線航行，并傳輸至航段航線規劃模塊，重新生成航段規劃信息。

天氣預警規避模塊，同步氣象局的海洋天氣預報，并生成主航道航線的惡劣氣象等級標注圖像，根據船舶的性能和結構，船舶的吃水深度，判定船舶的惡劣氣象等級抗性；

根據預計的航線及航行時間，判定航線是否需要規避，若需要規避，則判定該航線惡劣氣象影響時段，根據航行成本及補給情況，判定是需要改變航線，還是加速航行或緩慢航行，規避該航線惡劣氣象影響時段；

當氣象天氣突然爆發，導致船舶進入傾覆危險等級，重新規劃航線，進入中間航道港口或安全停航位置。

2.根據權利要求1所述的基于海洋天氣預報的自動導航系統，其特征在于，

航道規劃模塊，根據航行開始港口和航行目的港口的位置信息，獲取航線周邊的危險海域信息，規避危險海域生成初步主航道航線；

判定船舶補給量是否能夠直接續航完成航行，若不能，則獲取中間航道港口信息；

根據中間航道港口信息及補給續航情況，給出多種航道航線，計算后，取最短航道航線生成主航道航線。

3.根據權利要求2所述的基于海洋天氣預報的自動導航系統，其特征在于，

所述危險海域信息至少包括暗礁海域、神秘海域；所述補給至少包括重油和食物。

4.根據權利要求1所述的基于海洋天氣預報的自動導航系統，其特征在于，

所述補救航道航線為備用航道路線，該備用航道路線列出剩余航線同中間航道港口的多個航線信息；

當相鄰的兩個航線信息間隔較遠，將前面的航線信息橙色顯示，供船長注意并參考。