[发明专利]一种开阔水域船舶应急避碰系统

说明书

本发明涉及一种开阔水域船舶应急避碰系统，包括：获取模块，用于获取所有安全的航向区间；优选模块，用于从所有安全的航向区间中选择出符合要求的区间；决策执行模块，控制船舶在选出的符合要求的区间内航向。本发明能够对航向区间的安全性进行充分评估。

技术领域

本发明涉及船舶应急避碰技术领域，特别是涉及一种开阔水域船舶应急避碰系统。

背景技术

船舶避碰遵循“瞭望-判断-行动-核查”这四个主要步骤，通过对多起船舶碰撞事故的研究与分析，发现80％以上的碰撞事故都是由于人为疏忽造成的，而人为疏忽往往出现在“瞭望”和“判断”这两个步骤，尤其是在开阔水域，更容易因为航行环境的影响引起疏忽从而造成碰撞事故。由此可见，通过现代化的设备及技术手段降低人为疏忽，是减少碰撞事故的有效措施。

一般将船舶避碰分为自由行动、碰撞危险、紧迫局面和紧迫危险等四个阶段。其中第四个阶段紧迫危险的研究很少，这是由于紧迫危险下船舶的应急行动是为了减少船舶的损失，其行动效果评价不能以船舶是否安全避让为标准，其效果会受到外部环境、两船的相对位置和距离、初始会遇角度等多重因素影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种开阔水域船舶应急避碰系统，能够对航向区间的安全性进行充分评估。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种开阔水域船舶应急避碰系统，包括：获取模块，用于获取所有安全的航向区间；优选模块，用于从所有安全的航向区间中选择出符合要求的区间；决策执行模块，控制船舶在选出的符合要求的区间内航向。

所述获取模块包括：碰撞圆形成单元，用于根据两船的速度和距离建立碰撞圆，其中，所述碰撞圆是指两船所有可能碰撞点的集合；碰撞点形成单元，用于延长两船的航向线，两条航向线与所述碰撞圆相交的点作为可能碰撞点；安全指标区域形成单元，根据两船各自的可能碰撞点确定安全指标区域；安全航向区间形成单元，根据船舶的速度设置搜索起点航向线，并结合安全指标区域得到安全航向区间。

所述碰撞圆形成单元在建立碰撞圆时，以一艘船的位置为坐标原点，则另一艘船的位置坐标为(-a,0)，碰撞圆的圆心为半径为其中，k为位置坐标为(-a,0)的船与位置为坐标原点的船的速度比。

所述安全指标区域形成单元以潜在碰撞的最大可能点为圆心，以最小安全会遇距离为半径形成圆形区域。

所述安全航向区间形成单元对于两船中速度较快的船以航向线脱离碰撞圆的航向作为初始起点航向线，将初始起点航向线以船舶所在位置为中心向远离碰撞圆方向旋转至两船中速度较慢的船的安全指标区域边界，此时航向线脱离安全指标区域边界的区间即为安全航向区间；对于两船中速度较慢的船以平行于两船中速度较快的船的航向作为初始起点航向线，初始起点航向线以下的区域均为安全航向区间，初始起点航向线以上的区域，以船舶所在位置为端点，向两船中速度较快的船的安全指标区域在碰撞圆内的边界做射线，两条射线所包围的区域即为安全航向区间。

所述优选模块通过综合因素评价的方式判断各个安全航向区间的优劣性，其中，对于两船中速度较快的船或速度相同的两船考虑的因素包括：转向和转向幅度；对于两船中速度较慢的船考虑的因素包括：转向、转向幅度、是否可能发生不协调航向区间以及是否过艏线。

所述决策执行模块对于两船中速度较快的船将航向设置在使两船中速度较慢的船在正横后的航向区间内，对于两船中速度较慢的船将航向设置为最大CPA航向。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明能够对航向区间的安全性进行全面快速的评估，并能去除一些不符合要求的航向区间，从而能够实现最有利的避碰方案。

附图说明

图1是本发明的结构方框图；