[发明专利]基于船用雷达的船舶自动定位方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于船用雷达的船舶自动定位方法及装置，由本船船用雷达捕获参考物标并输出；参考物标同时对比电子海图，获取参考物标经纬度并人工输入参考物标经纬度；人工输入的参考物标经纬度经闪烁修正后与输出参考物标的方位、距离等数据一同输入定位模型；定位模型解算后得到本船推算船位。定位装置包括船用雷达、雷达处理器单元和定位功能模块；所述雷达处理器单元将船用雷达与定位功能模块相连，所述定位功能模块包括自动雷达定位程序单元和计算机控制单元。为沿岸航行船舶提供快速、连续、准确的定位，解决了在卫星定位出现异常的情况下，沿岸航行船舶定位效率低、不连续和定位精度差以及在雷达上不能自动定位的问题。

技术领域

本发明涉及船舶定位技术领域，特别涉及一种基于船用雷达的船舶自动定位方法及装置。

背景技术

在船舶航行过程中，精准可靠的船舶定位与导航是保障船舶航行安全的主要措施，同时也是降低船舶运营成本的重要手段。随着电子信息技术的发展，无线电定位技术在船舶定位与导航中占据了主导地位，其中，以GPS定位为代表的卫星导航定位技术以其精度高、覆盖范围广、使用方便等特点，成为目前船舶定位的首选。但是，GPS定位依赖于接收外界的卫星信号，在特定时期、特定水域易受到干扰，影响其使用的可靠性。

近岸航行时，尤其在沿岸10海里之内，雷达能够提供较高的定位精度，是驾驶员备选的定位设备，在卫星定位设备出现异常时可提供船舶定位。但船用雷达如果不接GPS，并没有显示位置信息的功能，即船用雷达本身不具备定位功能，其能够实现的功能是测物标的距离、方位，航向和速度等，因而必须利用周围物标进行人工定位；通过驾驶员对比海图与雷达图像，选择合适的定位目标，测量目标的距离或方位，在海图上画出定位目标到本船的距离、方位位置线，两个或多个位置线交点即为本船船位。因而现有的人工雷达定位全部依靠人力，存在操作繁琐、定位误差大、难以提供连续定位的缺陷，尤其是在紧急状态下会增加船舶航行的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于船用雷达的船舶自动定位方法及其装置，能够不依赖GPS自动获取参考物标到本船的距离、方位数据，实现雷达自动定位功能，为沿岸航行船舶提供快速、连续、准确的定位，解决了在卫星定位出现异常的情况下，沿岸航行船舶定位效率低、不连续和定位精度差以及在雷达上不能自动定位的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

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。

上述方法中，步骤S3的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。