[發明專利]一種利用激光柵對升船機內船舶進行定位、測速的方法

有效

• 申請號: 202010903244.6
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112130156B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 曲保章
• 申請（專利權）人: 河南護航實業股份有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06;G01S17/58
• 代理公司: 河南大象律師事務所 41129
• 代理人: 張繼鋒

本發明公開了一種利用激光柵對升船機內船舶進行定位、測速的方法，包括激光柵、主機、船只、承船廂、阻攔繩，所述承船廂的尾部設置阻攔繩，所述承船廂的側壁上固定設置激光柵，所述激光柵為一柱體結構，所述激光柵沿承船廂的走向橫向設置，所述激光柵上等間距設置激光雷達，每個激光柵上設置四個激光雷達，每個激光雷達為一個柵點，兩相鄰柵點的間距設置為D；本發明采用激光柵上的激光雷達對船只進行測量，激光雷達具有測量精度高、實時性好、抗干擾性強的優點，保證對船只進行實時、精準的定位與測速，從而準確得知船只在承船廂中的實時位置與瞬時速度，保障航行安全，總體上，本發明具有測量精度高、實時性好、抗干擾性強的優點。

技術領域

本發明屬于船舶過閘技術領域，特別是涉及一種利用激光柵對升船機內船舶進行定位、測速的方法。

背景技術

船舶通過船閘、升船機等通航建筑物時，為了確保通航安全，對船舶進船廂的船速有著嚴格的要求。船閘運行管理規定：升船機要求船舶進出閘速度小于0.5m/s，在船舶上行或者下行過程中，船舶位置的不同，船速的要求也不同。目前市面上常見的船舶測速、測距、定位大多數采用基于GPS的技術和基于AIS、VTS系統技術，在升船機的承船廂等相對密閉空間，其測量精度、實時性、抗干擾性都受到了限制，無法滿足船舶過閘船速檢測預警要求，在國內船閘、升船機通過基于激光柵進行測量船舶速度及船舶位置的方式應用較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用激光柵對升船機內船舶進行定位、測速的方法，該方法測量精度高、實時性好、抗干擾性強，具有極高的使用價值。

本發明的目的是這樣實現的：一種利用激光柵對升船機內船舶進行定位、測速的方法，包括激光柵、主機、船只、承船廂、阻攔繩，所述承船廂的尾部設置阻攔繩，所述承船廂的側壁上固定設置激光柵，所述激光柵為一柱體結構，所述激光柵沿承船廂的走向橫向設置，所述激光柵上等間距設置激光雷達，每個激光柵上設置四個激光雷達，每個激光雷達為一個柵點，兩相鄰柵點的間距設置為D；

由承船廂入口向阻攔繩方向對柵點進行依次編號為a0，a1，a2，a3，……，an，每一激光柵上的激光雷達分別連接于主機，柵點a0為起始柵點；

船只由承船廂的入口處進入，船只進入承船廂過程中，船頭首先被激光柵上的激光雷達捕捉，激光雷達會向主機發送一個脈沖信號，船只的船頭依次通過激光雷達時，主機記錄下船頭經過相應的柵點a1，a2，a3，……，an時的時間，分別記為t1，t2，t3，……，tn；

第n個柵點與阻攔繩之間的距離記為dn；

對承船廂內船舶進行定位、測速的方法，如下：

船頭行進到第n個柵點與第n+1個柵點之間的某一位置i時，此時的時間記為ti，此時的船頭與第n個柵點的距離記為di，di由以下公式算出：

船頭與阻攔繩之間的距離記為d，則d＝dn－di；

船頭的實時船速v，由以下公式算出：

所述船只的船頭經過起始柵點a0時，主機開始計時。

所述船只的船頭通過柵點a1的時間記為t1，船只的船頭通過柵點a2的時間記為t2，船只的船頭通過柵點a3的時間記為t3，船只的船頭通過柵點an的時間記為tn。

所述承船廂尾部設置的阻攔繩高度與柵點高度一致。

所述主機上連接有顯示器，顯示器用以實時顯示船頭與阻攔繩之間的距離d、船頭的實時船速v，由船頭與阻攔繩之間的距離d確定船只的位置。

所述柵點的間距D設置為1米。

每個激光柵上設置四個激光雷達，同一激光柵上的四個激光雷達連接于同一個激光柵控制器，所述激光柵控制器連接于主機。