[發(fā)明專利]一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910517757.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN110411448B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉原;張露露;夏媛媛;姜雨函;趙新越;孫懿飛;馮凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰;孫曉淑

本公開實(shí)施例涉及一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其包括：將船舶感知區(qū)域劃分為多個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格；對(duì)船舶可穿過安全間隙進(jìn)行分析，得到所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性以及所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度；在待選區(qū)域內(nèi)結(jié)合所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性和/或所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度選取代表船。本公開實(shí)施例提供的方法能夠簡化船舶集群態(tài)勢船舶間影響的分析過程，利于復(fù)雜海況下船舶會(huì)遇態(tài)勢的復(fù)雜性分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法。

背景技術(shù)

智能無人船舶是一種無人駕駛船舶，擁有自主航行、智能機(jī)艙、能效管理、貨物運(yùn)輸和智能集成平臺(tái)，該技術(shù)融合了船舶、通信、自動(dòng)化、機(jī)器人控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、智能避障等功能。與有人駕駛船相比，智能無人船舶具有安全系數(shù)高，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，綠色節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。而對(duì)智能無人船舶的路徑規(guī)劃，是智能無人船舶自主航行系統(tǒng)的核心內(nèi)容。

船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法是船舶集群態(tài)勢分析的基礎(chǔ)，代表船的準(zhǔn)確選取能使船舶集群態(tài)勢的分析更加簡單直觀。目前對(duì)船舶會(huì)遇的研究多是對(duì)兩會(huì)遇船舶的分析，缺乏對(duì)復(fù)雜航行環(huán)境多船會(huì)遇的研究，沒有以單一虛擬代表代替整個(gè)區(qū)域?qū)δ繕?biāo)船影響的研究，無法適應(yīng)無人船航行的復(fù)雜性以及自主安全航行的目的。

基于上述，現(xiàn)有的在進(jìn)行船舶會(huì)遇態(tài)勢分析時(shí)選擇代表船仍然存在上述缺陷。

上述缺陷是本領(lǐng)域技術(shù)人員期望克服的。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本公開提供一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，以代表船對(duì)目標(biāo)船的影響代替該區(qū)域?qū)δ繕?biāo)船的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)會(huì)遇態(tài)勢的復(fù)雜性分析。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本公開采用的主要技術(shù)方案包括：

本公開一實(shí)施例提供一種船舶感知區(qū)域動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)代表船的選取方法，其包括：

將船舶感知區(qū)域劃分為多個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格；

對(duì)船舶可穿過安全間隙進(jìn)行分析，得到所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性以及所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度；

在待選區(qū)域內(nèi)結(jié)合所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的連通性和/或所述虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格內(nèi)的船舶密度選取代表船。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，所述將船舶感知區(qū)域劃分為多個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格包括：

以所述目標(biāo)船為中心，以所述目標(biāo)船與干擾船的安全會(huì)遇距離以及動(dòng)界半徑為新的半徑，向外劃分圓周區(qū)域；

將所述船舶感知區(qū)域從內(nèi)到外依次劃分為碰撞區(qū)域、主要干擾區(qū)域和次要干擾區(qū)域；

通過所述碰撞區(qū)域、所述主要干擾區(qū)域和所述次要干擾區(qū)域結(jié)合對(duì)會(huì)遇區(qū)域的角度劃分結(jié)果，得到24個(gè)虛擬動(dòng)態(tài)網(wǎng)格。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，當(dāng)所述目標(biāo)船或所述干擾船的船長大于50米時(shí)，所述新的半徑為6海里。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，所述對(duì)會(huì)遇區(qū)域的角度劃分結(jié)果為：

按照干擾船位于所述目標(biāo)船的方位角為350°～5°、5°～67.5°、67.5°～112.5°、112.5°～175°、175°～185°、185°～247.5°、247.5°～292.5°、292.5°～350°對(duì)會(huì)遇區(qū)域進(jìn)行劃分，得到8個(gè)扇形區(qū)域。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，所述會(huì)遇類型包括沖突會(huì)遇、平行非沖突會(huì)遇和駛離非沖突會(huì)遇。

在本公開的一種示例性實(shí)施例中，結(jié)合會(huì)遇類型對(duì)船舶可穿過安全間隙進(jìn)行分析之前，還包括：