[發(fā)明專利]一種船端綜合航行系統(tǒng)架構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811431530.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN109460218B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝樹生;曹建文;高祥武;劉冬;許昶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遨海科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F8/20
• 分類號(hào): G06F8/20;G01C21/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

1.一種船端綜合航行系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集層、分析處理層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層以及人機(jī)交互層；

數(shù)據(jù)采集層采集船端各類傳感數(shù)據(jù)，通過無線通訊設(shè)備接收業(yè)務(wù)信息，進(jìn)行處理后發(fā)送給分析處理層或通過無線通訊設(shè)備向外部發(fā)送；

分析處理層接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的各類傳感數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后，形成唯一的PNT信息、物標(biāo)信息并發(fā)送給業(yè)務(wù)應(yīng)用層和人機(jī)交互層，同時(shí)進(jìn)行所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

業(yè)務(wù)應(yīng)用層接收分析處理層發(fā)送的PNT信息、物標(biāo)信息以及人機(jī)交互層發(fā)送的指令和信息，進(jìn)行航路規(guī)劃、航路監(jiān)控、報(bào)警管理、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、船舶報(bào)告信息管理，避碰輔助操縱；

人機(jī)交互層接收數(shù)據(jù)采集層、分析處理層以及業(yè)務(wù)應(yīng)用層發(fā)送的信息進(jìn)行顯示，接收人為輸入信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)模塊；

各類傳感數(shù)據(jù)包括PNT數(shù)據(jù)和船舶動(dòng)力推進(jìn)數(shù)據(jù)；業(yè)務(wù)信息包括從AIS或VDES系統(tǒng)獲取岸基航行安全信息數(shù)據(jù)，AIS系統(tǒng)獲取周圍海上移動(dòng)目標(biāo)數(shù)據(jù)、雷達(dá)獲得海上交通目標(biāo)數(shù)據(jù)信息、氣象儀信息數(shù)據(jù)、值班報(bào)警信息數(shù)據(jù)以及NAVTEX設(shè)備中獲取各類岸基航行安全信息數(shù)據(jù)；

PNT數(shù)據(jù)來源于羅經(jīng)、測(cè)深儀、計(jì)程儀、GNSS定位儀，雷達(dá)以及船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS；

分析處理層包括綜合PNT數(shù)據(jù)融合模塊、航路物標(biāo)數(shù)據(jù)融合模塊和統(tǒng)一化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊；綜合PNT數(shù)據(jù)融合模塊接收本船PNT數(shù)據(jù)，并按照定位、導(dǎo)航、定時(shí)三個(gè)分類進(jìn)行處理，判斷采集數(shù)據(jù)的可用性和有效性，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，輸出警告信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，形成唯一的PNT信息；航路物標(biāo)數(shù)據(jù)融合模塊根據(jù)AIS接收的其他船舶發(fā)送的船舶動(dòng)態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)判斷是否某些目標(biāo)為同一目標(biāo)，如果為同一目標(biāo)則更新位置列表將同一目標(biāo)進(jìn)行合并，輸出合并后的目標(biāo)位置列表；統(tǒng)一化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊接收數(shù)據(jù)采集層采集的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，并發(fā)送至業(yè)務(wù)應(yīng)用層；

綜合PNT數(shù)據(jù)融合模塊接收本船PNT數(shù)據(jù)，對(duì)本船定位、導(dǎo)航、定時(shí)信息分類融合處理；本船定位信息包括多個(gè)GNSS定位儀發(fā)送的位置信息，計(jì)程儀測(cè)量的速度信息和羅經(jīng)測(cè)量的航向信息推算船舶位置，多個(gè)GNSS定位儀發(fā)送的位置信息和推算的船舶位置，進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲得最終位置信息并輸出到業(yè)務(wù)應(yīng)用層；本船導(dǎo)航信息包括羅經(jīng)采集的航向信息、測(cè)深儀采集的吃水深度及水流速度、計(jì)程儀采集的船體速度，GNSS定位儀發(fā)送的航向信息，將多個(gè)GNSS定位儀發(fā)送的航向信息和羅經(jīng)采集的航向信息進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲得最終航向計(jì)算結(jié)果；將多個(gè)GNSS定位儀發(fā)送的船體速度和計(jì)程儀采集的船體速度進(jìn)行加權(quán)計(jì)算獲得最終速度計(jì)算結(jié)果；多個(gè)測(cè)深儀采集的吃水深度及水流速度進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，獲得最終的吃水深度及水流速度；本船定時(shí)信息包括多個(gè)GNSS定位儀發(fā)送的時(shí)間信息，進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)一，然后進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，獲得最終的當(dāng)前時(shí)刻。

2.如權(quán)利要求1所述船端綜合航行系統(tǒng)，其特征在于，各數(shù)據(jù)層之間通過分布式消息系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)和指令。