[发明专利]一种新型水面舰船辅助离靠泊引航设备及方法

说明书

本发明公开了一种新型水面舰船辅助离靠泊引航设备及方法，该设备通过舰载网络与北斗定位系统、导航雷达、AIS系统、惯导系统、激光测距设备、气象水文系统相连；该设备的硬件部分包括显示模块、主机模块以及键盘模块；主机模块内部设置有以下软件模块：信息接收与处理模块、离靠泊态势生成模块、离靠泊航线拟定模块、辅助监视模块以及人机界面模块；本发明通过集成多传感器、定位终端的信息，利用舰船精确定位、速度、船岸相对状态、海面目标运动状态，以及海域水文气象等信息，结合电子海图信息系统，提供全面的离靠泊态势信息和参考离靠泊航路信息，为舰船离靠泊作业提供辅助决策信息支持，从而提高离靠泊的效率。

技术领域

本发明涉及作战系统集成设计领域，尤其涉及一种新型水面舰船辅助离靠泊引航设备及方法。

背景技术

水面舰船引航工作是一项系统性很强的工作。由引航员利用自己的专业技能，通过下达命令安全航行和离靠泊，从而完成引航任务。在这一程中，需要各种相关信息支持，同时也受到各种因素(交通码头、航道与自然条件、港口规章制度等)的制约。引航工作不是一种单独的行为，它是一个系统工程。离靠泊引航是指水面舰船进出港口时，引航员所从事的引导相应船舶航行、靠泊、离泊、移泊和锚泊等活动，对保障港口及港口水域安全、保证船舶航行安全和维护航行秩序有积极的作用。随着水面舰船大型化、快速化、自动化的发展，水面舰船离靠泊引航操作成为最困难、最复杂的操作之一。水面舰船离靠泊主要受港口水流、舰船速度、港口环境、周围船舶状态、能见度等众多因素影响。

现有水面舰船离靠泊引航主要存在以下不足：

(1)引航信息可靠性不高。

航海人员在进行水面舰船离靠泊引航作业时，需要根据舰船的位置、速度，结合港口进出船舶的信息、航道的宽度、水深、水流、气象等自然条件规划航路，并综合水面舰船自身的速度、航路周围船舶运动状态、船岸之间相对位置等因素进行船舶引航操控。目前普遍采用的方法，是将水面舰船的速度、位置信息及船舶自动识别系统(以下简称AIS)识别的周围水域船舶信息，叠加显示在电子海图上，为航海人员提供态势，供其规划航路。但此种方式的缺点是，辅助信息主要依靠AIS识别的船舶信息，信息可能存在偏差。AIS识别和接收数据信号是被动的，所以其发现目标的能力实质上是受到制约的，获取的信息存在不准确、精准度不高的现象，影响航海人员对船舶状态的判断，信息可靠性不高。

(2)自动化程度低。

航海人员进行水面舰船离靠泊引航操作，在根据既定航线引导船舶航行时，需根据周围船舶的实时运动状态，结合本舰运动状态进行船舶规避，并根据舰岸相对位置，进行舰船离靠泊的指挥操作。目前，航海人员主要通过在电子海图上显示的舰船位置和速度信息，并结合视距内观察的码头环境信息，进行离靠泊引航的操作判断，对航海人员经验要求很高，对人员依赖性太强，缺乏现代化的辅助手段，自动化程度低，靠泊时间长。

(3)安全性有待提高。

航海人员进行离靠泊引航时，主要通过视距判断辅助电子海图显示进行船舶距岸相对位置的判断，并根据经验实时调整船舶运动状态。在此过程中，对经验依赖严重，缺乏现代化的告警方式和辅助判断手段，存在因人为判断失误带来的船舶安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种新型水面舰船辅助离靠泊引航设备及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种新型水面舰船辅助离靠泊引航设备，该设备通过舰载网络与北斗定位系统、导航雷达、AIS系统、惯导系统、激光测距设备、气象水文系统相连；该设备的硬件部分包括显示模块、主机模块以及键盘模块；主机模块内部设置有以下软件模块：信息接收与处理模块、离靠泊态势生成模块、离靠泊航线拟定模块、辅助监视模块以及人机界面模块；其中：