[发明专利]一种受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法有效

专利信息
申请号: 201911047993.7 申请日: 2019-10-30
公开(公告)号: CN110796899B 公开(公告)日: 2020-11-10
发明(设计)人: 王晓原;孙懿飞;夏媛媛;姜雨函 申请(专利权)人: 青岛科技大学
主分类号: G08G3/00 分类号: G08G3/00;G08G3/02
代理公司: 北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙) 11613 代理人: 齐胜杰
地址: 266000 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 受限 水域 基于 船舶 集群 态势 相对 领域 获取 方法
【权利要求书】:

1.一种受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法,其特征在于,其包括:

根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域划分为多个兴趣感知子区域;

结合岸距和所述目标船的船宽计算所述目标船在对驶局面下和追越局面下的船岸可变进距;

在所述多个兴趣感知子区域内确定船岸可变进距的权重因子;

根据所述船岸可变进距和所述权重因子计算得到船岸可变径距;

根据所述多个兴趣感知子区域的船岸可变径距分别确定得到多个边界点,并将所述多个边界点依次连接得到基于船舶集群态势的船岸相对领域;

其中根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域划分为多个兴趣感知子区域包括:

以所述目标船所在航道的最左侧边界线和最右侧边界线作为划分所述目标船的左侧区域的界线和右侧区域的界线;

以所述目标船的前侧或后侧的距离为所述安全会遇距离作为划分所述目标船的前侧区域的界线和后侧区域的界线;

根据所述左侧区域的界线、右侧区域的界线、前侧区域的界线和后侧区域的界线结合预设距离以及航道宽度将对所述兴趣感知区域进行划分,得到左前侧兴趣感知子区域、前侧兴趣感知子区域、左后侧兴趣感知子区域、右前侧兴趣感知子区域、后侧兴趣感知子区域和右后侧兴趣感知子区域共6个兴趣感知子区域;

其中结合岸距和所述目标船的船宽计算所述目标船在对驶局面下和追越局面下的船岸可变进距包括:

根据所述目标船避碰操作前的航速、决策反应时间和操作反应时间计算所述目标船的预计横向进距,预计横向进距计算公式为:

其中vl为所述目标船避碰操作前的航速,为所述决策反应时间,为所述操作反应时间,vl(t)为所述目标船在操作反应时间内任意时刻t的速度、为航向,为避碰反应时间内所述目标船的预计横向进距,所述避碰反应时间为决策反应时间和操作反应时间之和;

在对驶局面和追越局面下分别根据所述预计横向进距结合岸距和所述船宽计算得到船岸可变进距,包括:

在对驶局面下根据所述预计横向进距结合岸距和所述船宽计算得到船岸可变进距的计算公式为:

在追越局面下根据所述预计横向进距结合岸距和所述船宽计算得到船岸可变进距的计算公式为:

其中为所述预计横向进距,WBg为船舶靠近航迹带外侧边缘航行时的岸距,B0为目标船的船宽;

其中在所述多个兴趣感知子区域内确定船岸可变进距的权重因子包括:

采用模糊逻辑算法分别在所述多个兴趣感知子区域内得到岸壁对目标船的作用力,并得到相应的作用粒度,将所述作用粒度作为所述权重因子;

其中根据所述船岸可变进距和所述权重因子计算得到船岸可变径距包括:

以所述目标船的中心为原点建立坐标轴,在所述坐标轴中获取干扰船相对于目标船的真方位;

根据所述真方位计算在所述兴趣感知子区域内干扰船与所述目标船的相对方位;

根据所述相对方位、所述船岸可变进距和所述权重因子计算所述船岸可变径距的公式为:

其中i为不同的兴趣感知子区域,为兴趣感知子区域i内岸壁对目标船的权重因子,为目标船对兴趣感知子区域i内岸壁的船岸可变进距,θi为兴趣感知子区域i内干扰船与目标船的相对方位。

2.如权利要求1所述的受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法,其特征在于,根据船舶安全会遇距离将目标船的兴趣感知区域划分为多个兴趣感知子区域之后,还包括:

在受限水域对船舶会遇类型进行划分,得到的会遇类型包括对遇、对驶和追越。

3.如权利要求1所述的受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法,其特征在于,所述根据所述多个兴趣感知子区域的船岸可变径距分别确定得到多个边界点包括:

基于船舶集群态势在所述多个兴趣感知子区域中分别得到6个船岸可变径距;

根据所述6个船岸可变径距分别确定靠近干扰船的点为边界点。

4.如权利要求3所述的受限水域基于船舶集群态势的船岸相对领域获取方法,其特征在于,所述将所述多个边界点依次连接得到基于船舶集群态势的船岸相对领域包括:

将所述多个边界点依次连接,得到不规则六边形,所述不规则六边形为所述船岸相对领域。

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