[发明专利]一种船舶随动操作辅助驾驶方法及系统

说明书

本发明的实施例公开一种船舶随动操作辅助驾驶方法及系统，涉及船舶操作技术领域，为便于提高操船控制精度而发明。船舶随动操作辅助驾驶方法，包括：获取船舶当前的航向、转向率和航行速度；根据当前的航行速度，计算船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长；基于当前的航向、转向率，以及所述预测时长，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向；将船舶的当前位置，与所述预测航向与所述前方距离指示线的交点相连，形成船舶的预测航行轨迹；在显示屏上显示所述预测航行轨迹。本发明适用于船舶随动操作。

技术领域

本发明涉及船舶操作技术领域，尤其涉及一种船舶随动操作辅助驾驶方法及系统。

背景技术

现代船舶上一般会配置自动舵，有自动和随动模式。自动舵的航向模式下驾驶员只需要输入设定航向，自动舵完成控制过程，打舵过程由自动舵自主进行，船舶航向达到设定航向后进入保持阶段，无需人员进行额外干预。

但是在随动模式下，当需要改变航向时，由舵手或驾驶员根据操船经验概略判断需要打多少度舵，手动打舵，然后等待船转向到目标航向附近后回舵。整个过程由驾驶员等操船人员人工控制，操船效果的好坏完全依靠驾驶员的经验，对人的依赖度较高，控制精度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种船舶随动操作辅助驾驶方法及系统，便于提高操船控制精度。

第一方面，本发明实施例提供一种船舶随动操作辅助驾驶方法，包括：

获取船舶当前的航向、转向率和航行速度；根据当前的航行速度，计算船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长；基于当前的航向、转向率，以及所述预测时长，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向；将船舶的当前位置，与所述预测航向与所述前方距离指示线的交点相连，形成船舶的预测航行轨迹；在显示屏上显示所述预测航行轨迹。

可选地，所述获取船舶当前的航向、转向率和航行速度之后，所述方法还包括：对获取到的船舶当前的航向、转向率和航行速度进行最小二乘法滤波处理；

其中，所述根据当前的航行速度，计算船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长，包括：根据最小二乘法滤波处理后的当前的航行速度，计算船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长；

所述基于当前的航向、转向率，以及所述预测时长，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向，包括：

基于最小二乘法滤波处理后的当前的航向、转向率，以及所述预测时长，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向。

可选地，所述基于当前的航向、转向率，以及所述预测时长，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向，包括：根据如下公式，计算船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向：

其中，Hn为预测航向，Hnow为当前航向，Rot为当前转向率，Rot为一个包含变量t的函数，t为船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长。

可选地，在获取船舶当前的航向、转向率和航行速度之前，所述方法还包括：在显示屏中显示航行轨迹坐标系；其中，航行轨迹坐标系的横坐标代表航向刻度，纵坐标代表距离刻度；

在所述航行轨迹坐标系中显示船舶图标，并在船舶图标的行进方向的前方显示至少一条所述距离指示线。

可选地，所述的船舶随动操作辅助驾驶方法，还包括：将计算得到的船舶自当前位置行驶至前方距离指示线所花费的预测时长，以及船舶到达所述前方距离指示线时的预测航向，标注并显示在所述前方距离指示线处。

可选地，所述的船舶随动操作辅助驾驶方法，还包括：获取船舶当前航行的水域的电子水域图；将所述预测航行轨迹与所述电子水域图叠加显示。