[发明专利]一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法

说明书

本发明实施例涉及一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法，其包括：将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格，并计算对目标船的作用粒度值；根据会遇角度将船舶感知区域划分为一级会遇区域、二级会遇区域和三级会遇区域；在各个三级会遇区域内，根据船舶间特征项结合作用粒度值实时确定领域的边界点，船舶间特征项包括最小安全会遇距离、决策反应时间和停船视距；根据各个会遇区域内确定的多个边界点进行拟合，得到目标船的相对领域。本发明在各级会遇区域内分别综合船舶间特征结合作用粒度值确定领域的边界点，确定出针对不同级的会遇区域能够根据其特点确定相应的相对领域，能够有效的提高船舶对周围环境辨识的速度。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法。

背景技术

智能无人船舶具有安全系数高，经济环保，绿色节能的优点。智能无人船舶的路径规划，是智能无人船舶自主航行系统的核心内容，好的船舶领域模型的建立，能够更好的保障船舶在避碰过程中，船舶的行驶安全。

现有技术中对船舶领域的相关研究，多是对船舶驾驶员进行问卷调查、海上交通观测或航海模拟器操作来获得建模数据，采用聚类分析或统计方法对这些经验或主观数据进行处理，得到某种特定情况下的领域模型，其影响因素众多，研究方法多是限于某些外界因素，缺乏对不同船舶行驶倾向性以及反应时间的分析，以及对船舶集群态势的综合研究。

基于上述，现有技术中缺乏综合研究对船舶集群态势进行分析。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法，解决综合研究对船舶集群态势进行分析的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明一实施例提供一种开阔繁忙水域基于船舶集群态势的相对领域获取方法，其包括：

将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格；

采用模糊逻辑规则计算所述虚拟动态网格对目标船的作用粒度值；

根据会遇角度将船舶感知区域划分为一级会遇区域、二级会遇区域和三级会遇区域；

在所述一级会遇区域、所述二级会遇区域和所述三级会遇区域内，根据船舶间特征项结合所述作用粒度值实时确定领域的边界点，所述船舶间特征项包括最小安全会遇距离、决策反应时间和停船视距；

根据所述一级会遇区域、所述二级会遇区域和所述三级会遇区域内确定的多个边界点进行拟合，得到目标船的相对领域。

在本发明的一种示例性实施例中，所述将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格包括：

以所述目标船为中心，以所述目标船与干扰船的会遇区域对所述船舶感知区域进行划分，从内到外依次划分为碰撞区域、主要干扰区域和次要干扰区域；

通过所述碰撞区域、所述主要干扰区域和所述次要干扰区域结合会遇角度划分，得到24个虚拟动态网格。

在本发明的一种示例性实施例中，所述采用模糊逻辑规则计算所述虚拟动态网格对目标船的作用粒度值包括：

在所述虚拟动态网格中根据多个干扰船的分布情况结合干扰船特性虚拟出虚拟代表船；

根据所述虚拟代表船与所述目标船的船型和行驶倾向性，采用模糊逻辑规则计算在所述虚拟动态网格对所述目标船的作用粒度值。