[发明专利]基于船用雷达的船舶自动定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于船用雷达的船舶自动定位方法，其特征在于：不需要GPS或GPS故障时，通过将参考物标的位置参数和参考物标到待定位船舶的距离、方位参数代入定位模型，获取本船的位置；

包括如下步骤：

步骤S1：由本船的船用雷达捕获参考物标信息并输出，所述信息至少包括距离、方位、速度、航向数据信息；

步骤S2：将参考物标信息同时与电子海图进行对比，获取海图对比参考物标经纬度；

步骤S3：将海图对比参考物标经纬度闪烁修正得到修正参考物标经纬度，将船用雷达捕获的参考物标信息与修正参考物标经纬度一同输入定位模型；

步骤S4：通过定位模型解算后得到本船推算船位，即获取本船的经纬度；

所述定位模型为获取本船经纬度的船位推算模型：

本船的纬度为：

本船的经度λ₀为：λ₀＝λ_A±Δλ；

其中，参考物标A的经纬度为在雷达上测得参考物标A相对本船的真方位为θ、距离为R，距离R沿经线、纬线分解值分别为SY＝Rcosθ、SX＝Rsinθ；本船至参考物标A的纬度差DY为参考物标A沿经线移动1°所对应的弧长，本船与参考物标A的经度差Δλ为：DX为参考物标A沿纬度圈移动1°所对应的弧长。

2.根据权利要求1所述的基于船用雷达的船舶自动定位方法，其特征在于：雷达定位开始时以及连续自动定位过程中，输入到船位推算模型的参考物标信息要始终和雷达上该参考物标的位置值精确一致。

3.根据权利要求1所述的基于船用雷达的船舶自动定位方法，其特征在于：采用参考物标漂移位置点自动跟踪的方法提高定位精度，即每次定位时以原来的参考物标位置为起点，计算出参考物标漂移后到达的位置点作为定位参考物标的新位置值，代入船位推算模型，实现自动跟踪参考物标位置漂移变化的雷达定位方式。

4.根据权利要求1所述的基于船用雷达的船舶自动定位方法，其特征在于：在GPS正常时，参考GPS数据提取参考物标测量点值输入雷达进行船位推算验证，并对固定航线的常用参考物标位置信息进行记录备用。

5.一种应用于上述权利要求1-4任一项基于船用雷达的船舶自动定位方法的定位装置，其特征在于：包括：船用雷达、雷达处理器单元和定位模块；所述雷达处理器单元包含GPS数据输出端口和雷达数据输出端口，GPS数据输出端口和雷达数据输出端口分别通过USB转串口线和若干连接线插入计算机控制单元预设的USB端口；所述雷达处理器单元将船用雷达与定位模块相连；所述定位模块包括自动雷达定位程序单元和计算机控制单元，自动雷达定位程序单元通过计算机控制单元实现定位功能；所述自动雷达定位程序单元具体包括船位推算模型、精度测算模型和闪烁修正模型；闪烁修正模型用于修正海图对比参考物标经纬度信息得到修正参考物标经纬度，所述海图对比参考物标经纬度由雷达获取的参考物标信息与电子海图进行对比而获得，通过提高人工输入参考物标经纬度或的准确度来提高船位推算的精度；所述精度测算模型和闪烁修正模型是对船位推算模型的补充或完善，依据接收的定位数据及船位推算模型获取的推算船位来计算定位精度；所述船位推算模型用于对船用雷达捕获的参考物标信息与修正参考物标经纬度进行解算处理；所述计算机控制单元还包括人机交互界面以及用于存储定位数据的数据库，所述人机交互界面用于接收GPS实时源码信息和雷达实时源码信息，并通过输入参考点经纬度以获取推算船位经纬度。

6.一种根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述人机交互界面包括接收GPS实时源码信息的第一模块，该GPS实时源码信息来自导航串口的输出数据；以及接收雷达实时源码信息的第二模块，雷达实时源码信息来自跟踪控制串口；第三模块，用于输入参考点经纬度以及获取推算船位经纬度。

7.一种根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述船用雷达至少包括触发电路、发射机、天线、接收机、收发开关、显示器和电源设备。