[发明专利]航海绘算电子辅助方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种航海绘算电子辅助方法、装置及系统，所述方法包括：确定目标问题所属的航海绘算问题类型，从几何模板库中查找与所述目标问题所属的航海绘算问题类型匹配的几何模板，根据所述匹配的几何模板解算所述目标问题。应用本发明，可以克服现有航海辅助绘算用的电子化工具在直观交互、灵活定制方面的不足。

技术领域

本发明属于航海导航技术领域，具体地说，涉及航海电子辅助绘算，具体地说，是涉及航海绘算电子辅助方法、装置及系统。

背景技术

舰船在航行过程中，航海作业人员需要完成各种航海绘算问题，解算出相应的机动参数，以满足指挥员的决策需求，如接近或离开目标舰船、占领或保持特定阵位等。目前普遍采用的方法是在图纸上进行手工作业，其流程为：航海人员使用铅笔、平行尺、量角器、分轨等绘图工具，将已知条件绘制为图纸上的点、线、圆等几何元素，再进行一系列特定的绘算动作，如平移、连线等。航海人员可以在所绘图形中量取待求参数的值，如一个矢量的方向、长度可能代表机动的航向、航速等。手工作业之所以可行且被广泛采用，是因为在将决策需求抽象为几何问题后，其图解法是确定的，是由相同步骤组成的有限的、确定的动作序列。而且基于绘算图形，航海人员还能直观地把握态势，辅助决策。

虽然手工作业的优点是直观，且能够按指挥员要求灵活地转换绘算的类型，量取指定的参数，但其缺点也很明显：精度与速度有限，且受作业人员的熟练程度、作业状态所影响，在数据量大或者机动方案复杂时，存在作业繁琐、图面杂乱、耗时长、误差增大、难以完成甚至无法解算等缺点。

同时，人们也制作电子化工具来辅助绘算，通常为计算机软件，在输入已知条件后实时得到数值结果，其解算精度和速度都大大优于手工作业。不过有的电子化工具使用对话框进行交互，直观性和交互体验一般，并未得到广泛使用；也有电子化工具对计算结果进行了图形化展示，例如，中国发明专利申请CN201810685578中公开了一种基于电子海图的航海运动标绘计算方法，将图形进一步叠加到电子海图中，更加方便决策。

不过，这些电子化工具均基于解析计算模型，其输出结果通常是根据参数间关系设立的多元方程组的解，无法直观展现已知条件与输出结果之间的关联关系，结果图形也只是结果数值的一种只读展示形式，不能用于互动。因此，航海人员无法通过检视中间过程和直观微调结果图形来深入理解和把握态势、比较与分析机动参数以及更复杂的机动方案。另外，这些电子化工具只能解算已建模并编程实现的问题类型，而对于其他问题类型，即使开放程序接口，对于航海人员而言也难以掌握。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有航海辅助绘算用的电子化工具在直观交互、灵活定制方面的不足，提供一种航海绘算电子辅助方法，以深入支持对态势的理解和把握、对机动参数以及更复杂的机动方案的比较与分析，进而实现高效的决策辅助。

为实现上述发明目的，本发明提供的方法采用下述技术方案予以实现：

一种航海绘算电子辅助方法，包括：

确定目标问题所属的航海绘算问题类型，从几何模板库中查找与所述目标问题所属的航海绘算问题类型匹配的几何模板，根据所述匹配的几何模板解算所述目标问题；

所述几何模板至少包括基本几何模板，所述基本几何模板采用下述方法确定并存储在所述几何模板库中：

将图解法解算已知类型的航海绘算问题的动作序列确定为结构约束关系，将图解法解算该已知类型的航海绘算问题所需的已知参数和待求参数分别确定为可变属性和结果属性，将与几何模板中的元素的显示相关的参数确定为系统属性，将所述结构约束关系、可变属性、结果属性及系统属性组合，形成与该已知类型的航海绘算问题相匹配的基本几何模板，存储在所述几何模板库中。

如上所述的方法，与所述目标问题所属的航海绘算问题类型匹配的几何模板为所述基本几何模板，根据所述匹配的几何模板解算所述目标问题，具体包括：

加载与所述目标问题所属的航海绘算问题类型匹配的基本几何模板；