[发明专利]一种基于船舶集群态势的船间相对领域获取方法

权利要求书

1.一种基于船舶集群态势的船间相对领域获取方法，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；

根据目标船和干扰船的航速、航向、目标船与干扰船的相对方位、避碰反应时间结合所述目标船的船长和/或所述干扰船的船长计算，得到所述目标船在对驶局面下、追越局面和驶离局面下的船间可变进距，包括：根据所述目标船避碰操作前的航速、航向、所述目标船与干扰船的相对方位、决策反应时间和操作反应时间计算所述目标船的避碰预计进距，所述目标船的避碰预计进距计算公式为：

其中为所述目标船的避碰预计进距，v_l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，v_l(t)为所述目标船在操作反应时间内任意时刻t的速度，为所述目标船在操作反应时间内任意时刻t的航向，θ_l(t)为所述目标船与干扰船的相对方位；

根据所述干扰船避碰操作前的航速、航向、所述目标船与干扰船的相对方位、所述决策反应时间和所述操作反应时间计算所述干扰船的避碰预计进距，所述干扰船的避碰预计进距计算公式为：

其中为所述干扰船的避碰预计进距，v_g为所述干扰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，v_g(t)为所述干扰船在操作反应时间内任意时刻t的速度，为所述干扰船在操作反应时间内任意时刻t的航向，θ_g(t)为所述干扰船与目标船的相对方位；

在对驶局面、追越局面和驶离局面下分别根据所述目标船的避碰预计进距、所述干扰船的避碰预计进距结合所述目标船的船长和/或所述干扰船的船长计算得到船间可变进距；

所述避碰反应时间为决策反应时间和操作反应时间之和；

所述根据目标船和干扰船的航速、航向、目标船与干扰船的相对方位、避碰反应时间结合所述目标船的船长和/或所述干扰船的船长计算，得到所述目标船在对驶局面下、追越局面和驶离局面下的船间可变进距之前，还包括：

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；

在所述多个兴趣感知子区域内确定船间可变进距的权重因子；

根据所述船间可变进距和所述权重因子计算得到船间可变径距；所述根据所述船间可变进距和所述权重因子计算得到船间可变径距的计算公式为：

其中i为不同的兴趣感知子区域，为兴趣感知子区域i内干扰船对目标船的权重因子，为目标船对兴趣感知子区域i内干扰船的船间可变进距；

根据所述多个兴趣感知子区域的船间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相连拟合得到基于船舶集群态势的船间相对领域。

2.如权利要求1所述的基于船舶集群态势的船间相对领域获取方法，其特征在于，所述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；

以所述目标船的船首前侧3n mile或以所述目标船船尾后侧3n mile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、右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。

3.如权利要求1所述的基于船舶集群态势的船间相对领域获取方法，其特征在于，在对驶局面下根据所述目标船的避碰预计进距、所述干扰船的避碰预计进距结合所述目标船的船长和/或所述干扰船的船长计算得到船间可变进距的计算公式为：

其中L_S为所述船间可变进距，为所述目标船的避碰预计进距，为所述干扰船的避碰预计进距，L_l为目标船的船长，L_g为干扰船的船长。