[發(fā)明專利]一種無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310433726.3
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116600216A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江浩;鄭金華;高峰端;袁文亮
• 申請（專利權(quán)）人: 連云港杰瑞科創(chuàng)園管理有限公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;G01W1/00;G01C13/00;H04B7/185;G08G3/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

1.一種無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：通訊系統(tǒng)、岸基工作站、氣象導(dǎo)航工作站和船臺工作站；

所述氣象導(dǎo)航工作站，用于播發(fā)無人船所航行海域內(nèi)氣象信息；

所述船臺工作站，用于采集氣象水文信息；

所述岸基工作站，用于采集氣象導(dǎo)航工作站播發(fā)的氣象信息，以及船臺工作站采集的氣象水文信息，利用這兩組氣象水文信息優(yōu)化航路，之后將優(yōu)化后航路的航路指令通過通訊系統(tǒng)發(fā)送給船臺工作站；

所述通訊系統(tǒng)，用于將船臺工作站采集的氣象水文信息發(fā)送給岸基工作站，還用于接收岸基工作站發(fā)送的優(yōu)化后的航路數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述船臺工作站包括氣象信息采集模塊、水文信息采集模塊、船臺信息處理模塊、岸基信息處理模塊和航路控制模塊；

所述氣象信息采集模塊，用于采集無人船周邊的氣象信息數(shù)據(jù)；

所述水文信息采集模塊，用于采集無人船周邊的水文信息數(shù)據(jù)；

所述船臺信息處理模塊，用于處理氣象信息采集模塊和水文信息采集模塊采集到的氣象水文信息，之后將處理后的氣象水文信息通過通訊系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)給岸基工作站；

所述岸基信息處理模塊，用于采集氣象導(dǎo)航工作站播發(fā)的氣象信息以及船臺工作站采集的氣象水文信息，利用這兩組氣象水文信息優(yōu)化航路，再將優(yōu)化后的航路指令通過通訊系統(tǒng)發(fā)送給航路控制模塊；

所述航路控制模塊，用于根據(jù)接收到的航路指令，執(zhí)行新的航路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象信息采集模塊包括溫度采集裝置、風(fēng)速采集裝置、風(fēng)向采集裝置、氣壓采集裝置、濕度采集裝置、雨水采集裝置和能見度采集裝置；

所述溫度采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；

所述風(fēng)速采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境相對風(fēng)速數(shù)據(jù)；

所述風(fēng)向采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境相對風(fēng)向數(shù)據(jù)；

所述氣壓采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境氣壓數(shù)據(jù)；

所述濕度采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；

所述雨水采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境雨水?dāng)?shù)據(jù)；

所述能見度采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境能見度數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述水文信息采集模塊包括浪高采集裝置、浪向采集裝置、流向采集裝置、流速采集裝置；

所述浪高采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境浪高數(shù)據(jù)；

所述浪向采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境浪向數(shù)據(jù)；

所述流速采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境流速數(shù)據(jù)；

所述流向采集裝置，用于采集無人船所在位置周邊環(huán)境流向數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述船臺信息處理模塊包括接頭模塊，所述接頭模塊用于連接氣象信息采集模塊和水文信息采集模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊系統(tǒng)包括衛(wèi)星通訊模塊和圖傳通訊模塊，在預(yù)設(shè)圖傳通訊有效范圍內(nèi)使用圖傳通訊模塊，超出預(yù)設(shè)圖傳通訊有效范圍使用衛(wèi)星通訊模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船氣象水文信息采集應(yīng)用系統(tǒng)，其特征在于，所述利用這兩組氣象水文信息優(yōu)化航路，優(yōu)化流程包括：

基于兩組氣象水文信息，根據(jù)航路上各個地點(diǎn)的坐標(biāo)，提取各個地點(diǎn)的氣象水文數(shù)據(jù)；

將整條航線劃分為多個小航段；

計算船舶在不同海況下的速度；

計算每個小航段的航行成本；

根據(jù)氣象水文數(shù)據(jù)，計算每個小航段各氣象水文參數(shù)變化情況；

結(jié)合航行成本和參數(shù)變化計算結(jié)果，通過優(yōu)化算法自動篩選出若干最優(yōu)航線；

通過預(yù)設(shè)的評價指標(biāo)對若干最優(yōu)航線進(jìn)行降序排列，篩選出最佳的航線作為最終優(yōu)化后的航路。