[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)船載環(huán)境自適應(yīng)應(yīng)急導(dǎo)航方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110033421.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112866902B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉克中;馬玉亭;陳默子;曾旭明;王克浩;王國宇;楊穩(wěn);李春伸
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/024;H04W4/40;H04W40/20;H04W84/18
• 代理公司: 武漢市首臻知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42229
• 代理人: 章輝

1.一種動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)船載環(huán)境自適應(yīng)應(yīng)急導(dǎo)航方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

A、根據(jù)船舶結(jié)構(gòu)提取船舶的3D拓?fù)淠Ｐ停?jù)此模型布設(shè)船載無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；

B、基于船載無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，利用圖論理論建立船舶應(yīng)急疏散模型；

具體包括以下步驟：

B1、利用圖論理論將船載無線傳感器網(wǎng)絡(luò)映射到二維平面，得到對應(yīng)的圖模型；

圖模型為：

其中，為導(dǎo)航路標(biāo)集合，根據(jù)導(dǎo)航路標(biāo)狀態(tài)將導(dǎo)航路標(biāo)集合分為危險(xiǎn)路標(biāo)子集和可行路標(biāo)子集由危險(xiǎn)路標(biāo)子集構(gòu)成的凸包稱為危險(xiǎn)區(qū)域；為路徑段集合，相鄰兩個(gè)導(dǎo)航路標(biāo)之間的定向連接稱為一個(gè)路徑段；

B2、根據(jù)受損船舶運(yùn)動(dòng)特性以及基于此特性的船載乘客行走速度變化規(guī)律確定疏散模型邊參數(shù)，即典型延遲和最壞情況延遲；

具體包括以下步驟：

B21、根據(jù)實(shí)船實(shí)驗(yàn)得出船載乘客在靜止客船走廊的行走速度、在樓梯上的行走速度，將上述速度作為通過相應(yīng)路徑段的典型速度；

B22、根據(jù)實(shí)船實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)疏散仿真程序，得出不同船舶傾斜狀態(tài)下船載乘客運(yùn)動(dòng)特征為：

其中，r_trans為船舶橫傾狀態(tài)下的乘客速度減小系數(shù)，φ為船舶橫傾角度；φ＝30°被定義為船舶沉沒標(biāo)準(zhǔn)，因此將船舶橫傾角度達(dá)到30°時(shí)乘客的行走速度稱為最壞情況速度；

B23、根據(jù)路徑段長度和對應(yīng)的典型速度及最壞情況速度計(jì)算得到典型延遲和最壞情況延遲

B3、根據(jù)船舶沉沒時(shí)間和危險(xiǎn)事件動(dòng)態(tài)變化特性確定疏散模型點(diǎn)參數(shù)，即最短危險(xiǎn)到達(dá)時(shí)間集合；

C、根據(jù)船舶應(yīng)急疏散模型定義受損船舶環(huán)境下的乘客逃生最優(yōu)路徑；

D、在預(yù)處理階段，為每一個(gè)導(dǎo)航路標(biāo)建立路徑查找表；

E、在實(shí)際導(dǎo)航階段，根據(jù)乘客行走速度，參照路徑查找表，為其確定下一個(gè)導(dǎo)航路標(biāo)直至到達(dá)逃生集合點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)船載環(huán)境自適應(yīng)應(yīng)急導(dǎo)航方法，其特征在于：步驟A中，在船載環(huán)境中布設(shè)一個(gè)基于IEEE802.15.4/ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，其使用2.4GHz頻段，該無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括大量不同功能的傳感器節(jié)點(diǎn)，用于自動(dòng)探測船載環(huán)境參數(shù)，并利用傾角傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測受損船舶傾斜角度，同時(shí)，為用戶配備裝有射頻模塊且可與傳感器節(jié)點(diǎn)交互的智能手機(jī)。