[发明专利]基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的船闸内领航-跟随船舶编队目标检测方法，其特征在于：用于跟随船，包括以下步骤：

S1、信息获取：

1个长距离毫米波雷达获取船舶正前方的障碍物信息；3个短距离毫米波雷达分别安装在船头左侧、船头右侧和船尾中线位置，获取船舶左右两侧及后方的障碍物信息；获取船舶首向与闸室方向的夹角；

S2、障碍物区分：

根据不同材质反射率不同这一特性，区分毫米波雷达接收到的目标是闸壁、领航船、跟随船或其它干扰物；

S3、对没有探测到领航船的雷达进行约束角度处理；

S4、根据S1获取的信息，识别不同情境，计算出前方领航船与本船的相对距离、本船距离左右两侧闸壁的距离、本船距离后方障碍物的距离；

S5、根据S4得到的结果，判断继续航行是否有碰撞的危险或者出现丢失目标的可能性；

S4中，所述的不同情境包括：

情景1：本船前进方向与闸壁方向一致，即船舶相对于闸室的前进方向的夹角为0°；装在船头的长距离毫米波雷达监测到前船的距离为d₁角度为到两边闸壁的距离为d₂、d₃，到后方闸室的距离为d₄；参数计算如下：

式中，c₁为本船到领航船的相对距离，即本船与领航船的直线距离在船舶编队整体前进方向的投影；

情景2：本船航线发生较大偏移，即领航船处于跟随船船头的长距离毫米波雷达检测的盲区，但被一侧的短距离毫米波雷达所检测到，且其前进方向与闸壁方向不一致，船舶相对于闸室的前进方向的夹角为ψ，装在船左侧的短距离毫米波雷达监测到前船的距离为d₂、角度为右侧的短距离毫米波雷达测得的障碍物距离为d₃，后方障碍物距离为d₄；参数计算如下：

b₂＝d₃cosψ (4)

b₄＝b₂+lsinψ (5)

b₁＝W-b₂-wcosψ (6)

b₃＝W-b₄-wcosψ (7)

式中，c₁为本船到领航船的相对距离，c₂为本船到后面跟随船的相对距离，b₁为本船左前端到左端闸壁的距离，b₂为本船右前端到右端闸壁的距离，b₃为本船左后端到左端闸壁的距离，b₄为本船右后端到左端闸壁的距离，W为闸室的宽度，w、l分别为本船的宽度和长度；

情景3：本船航线发生较大偏移，前进方向与闸壁方向不一致，船舶相对于闸室的前进方向的夹角为ψ，装在船右侧的短距离毫米波雷达监测到前船的距离为d₃角度为左侧的短距离毫米波雷达测得的障碍物距离为d₂，后方障碍物距离为d₄；参数计算如下：

b₁＝d₂cosψ (10)

b₃＝b₁+lsinψ (11)

b₂＝W-b₁-wcosψ (12)

b₄＝W-b₃-wcosψ (13)

式中，c₁、c₂、b₁、b₂、b₃、b₄、W、w、l参数定义与情景2相同；

情景4：本船航线发生少量偏移，即领航船可以被跟随船船头的长距离毫米波雷达检测到，但其前进方向与闸壁方向不一致，装在船正中的罗经显示船舶相对于闸室的前进方向的夹角为ψ，装在船正前方的长距离毫米波雷达监测到前船的距离为d₁角度为右侧的短距离毫米波雷达测得的障碍物距离为d₃，后方障碍物距离为d₄；参数计算如下：

b₂＝d₃cosψ (16)

b₄＝b₂-lsinψ (17)

b₁＝W-b₂-wcosψ (18)

b₃＝W-b₄-wcosψ (19)

式中，c₁、c₂、b₁、b₂、b₃、b₄、W、w、l参数与情景2相同。