[發明專利]一種船舶自動巡檢方法

在審

• 申請號: 202210452684.3
• 申請日: 2022-04-27
• 公開（公告）號: CN115063901A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 林樹良;李志鵬;劉躍強;馬珊;李家彤;郭輝;陳小舟;畢昊旻
• 申請（專利權）人: 大連船舶重工集團有限公司
• 主分類號: G07C1/20
• 分類號: G07C1/20;G07C3/00
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 張俊杰

一種船舶自動巡檢方法，被測船舶設置有差分DGPS傳感器，以差分DGPS傳感器的天線安裝位置為坐標原點，沿地球緯度方向為x軸，地球經度方向為y軸，與海面垂直方向為z軸，形成三維坐標系。在三維坐標系內形成被測船舶輪廓外形、巡檢對象坐標，并指定無人機起飛點坐標Q，根據巡檢對象指定巡檢點并繪制包絡線A，無人機自Q點起飛后進入包絡線A中的一點B，自B點沿包絡線A飛至巡檢點處，通過無人機對被測船舶進行監測。本發明通過無人機觀察船舶內部或外部的各種情況更加準確和方便，使船舶外部或內部檢測變得非常簡單，取消了使用拖輪或小船進行船舶外部或內部的檢測，節省了大量成本，更加安全、精準。

技術領域

本發明屬于船舶設計及施工領域，具體涉及船舶在建造好后，對船舶整體進行自動巡檢的方法。

背景技術

船舶在建造后交付之前，需要檢驗航行燈的光照角度范圍滿足國際海事組織IMO的航行避碰公約要求并向船東和船級社進行報驗。船舶運營后需要定期對船體結構/腐蝕情況、油漆破損情況進行巡檢。船舶遭遇事故后發生溢油、人員或貨物、物品落水后也需要進行及時的檢查。

當前只能靠拖輪或小艇圍繞母船進行肉眼觀測，過程費時費力不準確，如使用拖輪費用很高，也影響船舶交驗的周期。因此亟需研究出一種簡單、方便、安全并且執行成本低的巡檢方法來完成船舶的自動巡檢作業。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種船舶自動巡檢方法，旨在達到無需使用拖輪或小艇，即可對船舶整體外觀或內部進行檢測的目的，其所采用的技術方案是：

一種船舶自動巡檢方法，被測船舶設置有差分DGPS傳感器、電羅經傳感器、移動RTK基站，無人機帶有的RTK模塊與移動RTK基站相配合。

具體操作步驟如下：

S1：以差分DGPS傳感器的天線安裝位置為坐標原點，沿地球緯度方向為x軸，地球經度方向為y軸，與海面垂直方向為z軸，形成三維坐標系；將被測船舶信息、被測船舶GPS定位、被測船舶羅經航向角、無人機定位、巡檢對象位置定位輸入工作站中，在三維坐標系內形成被測船舶輪廓外形、巡檢對象坐標。

其中，被測船舶信息、差分DGPS傳感器的天線安裝位置、巡檢對象位置可通過船舶總布置結構圖紙獲取，坐標原點的經緯度和海拔數據可通過差分DGPS傳感器獲取，差分DGPS傳感器的定位精度為亞米級，被測船舶羅經航向角可通過電羅經或磁羅經傳感器獲取，無人機的經緯度和海拔數據來自于無人機搭載的RTK模塊,與移動RTK基站相配獲取，RTK模塊與移動RTK基站相配合可以實現厘米級的定位。

設定差分DGPS傳感器的天線安裝位置為坐標原點(0,0,0)，船載差分DGPS傳感器可提供坐標原點的經緯度和海拔信息(Lng1,Lat1，Alt1)，沿地球緯度方向為X軸，地球經度方向為Y軸，與海面垂直方向為Z軸。巡檢對象與DGPS傳感器天線的相對位置信息可從船舶總布置結構圖紙上等比例換算獲得，從而獲得巡檢對象的坐標(x1,y1,z1)。無人機攜帶RTK模塊可提供經緯度和海拔信息(Lng2,Lat2，Alt2)，通過做經緯度對大地坐標系轉換從而獲得無人機坐標(x3,y3,z3)。通過羅經航向角與地球經線(即坐標系的Y軸)的換算可得到被測船舶輪廓外形在坐標系中的指向角A°。基于上述數值，構建好包括被測船舶、無人機、巡檢對象的三維坐標系。

S2：在三維坐標系中指定無人機起飛點坐標Q，根據巡檢對象指定巡檢點，巡檢點距離被測船舶輪廓外形的最近距離是L，根據巡檢點及距離L繪制包絡線A，包絡線A距離被測船舶輪廓外形的距離是L，無人機自Q點起飛后進入包絡線A中的一點B，自B點沿包絡線A飛至巡檢點處。根據巡檢點及距離L，手動繪制包絡線A，包絡線A將選件對象、被測船舶輪廓外形都包含在其內部。

S3：無人機在巡檢點時，利用飛控器進行飛行姿態調整、混合傳感器進行巡檢作業，將巡檢作業得到的數據傳送給工作站。巡檢作業得到的數據是照片或影像，將得到的照片或影像傳送回工作站，工作人員通過在工作站中觀看照片或影像即可對巡檢對象進行檢測。