[发明专利]一种利用激光栅对升船机内船舶进行定位、测速的方法

说明书

本发明公开了一种利用激光栅对升船机内船舶进行定位、测速的方法，包括激光栅、主机、船只、承船厢、阻拦绳，所述承船厢的尾部设置阻拦绳，所述承船厢的侧壁上固定设置激光栅，所述激光栅为一柱体结构，所述激光栅沿承船厢的走向横向设置，所述激光栅上等间距设置激光雷达，每个激光栅上设置四个激光雷达，每个激光雷达为一个栅点，两相邻栅点的间距设置为D；本发明采用激光栅上的激光雷达对船只进行测量，激光雷达具有测量精度高、实时性好、抗干扰性强的优点，保证对船只进行实时、精准的定位与测速，从而准确得知船只在承船厢中的实时位置与瞬时速度，保障航行安全，总体上，本发明具有测量精度高、实时性好、抗干扰性强的优点。

技术领域

本发明属于船舶过闸技术领域，特别是涉及一种利用激光栅对升船机内船舶进行定位、测速的方法。

背景技术

船舶通过船闸、升船机等通航建筑物时，为了确保通航安全，对船舶进船厢的船速有着严格的要求。船闸运行管理规定：升船机要求船舶进出闸速度小于0.5m/s，在船舶上行或者下行过程中，船舶位置的不同，船速的要求也不同。目前市面上常见的船舶测速、测距、定位大多数采用基于GPS的技术和基于AIS、VTS系统技术，在升船机的承船厢等相对密闭空间，其测量精度、实时性、抗干扰性都受到了限制，无法满足船舶过闸船速检测预警要求，在国内船闸、升船机通过基于激光栅进行测量船舶速度及船舶位置的方式应用较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用激光栅对升船机内船舶进行定位、测速的方法，该方法测量精度高、实时性好、抗干扰性强，具有极高的使用价值。

本发明的目的是这样实现的：一种利用激光栅对升船机内船舶进行定位、测速的方法，包括激光栅、主机、船只、承船厢、阻拦绳，所述承船厢的尾部设置阻拦绳，所述承船厢的侧壁上固定设置激光栅，所述激光栅为一柱体结构，所述激光栅沿承船厢的走向横向设置，所述激光栅上等间距设置激光雷达，每个激光栅上设置四个激光雷达，每个激光雷达为一个栅点，两相邻栅点的间距设置为D；

由承船厢入口向阻拦绳方向对栅点进行依次编号为a0，a1，a2，a3，……，an，每一激光栅上的激光雷达分别连接于主机，栅点a0为起始栅点；

船只由承船厢的入口处进入，船只进入承船厢过程中，船头首先被激光栅上的激光雷达捕捉，激光雷达会向主机发送一个脉冲信号，船只的船头依次通过激光雷达时，主机记录下船头经过相应的栅点a1，a2，a3，……，an时的时间，分别记为t1，t2，t3，……，tn；

第n个栅点与阻拦绳之间的距离记为dn；

对承船厢内船舶进行定位、测速的方法，如下：

船头行进到第n个栅点与第n+1个栅点之间的某一位置i时，此时的时间记为ti，此时的船头与第n个栅点的距离记为di，di由以下公式算出：

船头与阻拦绳之间的距离记为d，则d＝dn－di；

船头的实时船速v，由以下公式算出：

所述船只的船头经过起始栅点a0时，主机开始计时。

所述船只的船头通过栅点a1的时间记为t1，船只的船头通过栅点a2的时间记为t2，船只的船头通过栅点a3的时间记为t3，船只的船头通过栅点an的时间记为tn。

所述承船厢尾部设置的阻拦绳高度与栅点高度一致。

所述主机上连接有显示器，显示器用以实时显示船头与阻拦绳之间的距离d、船头的实时船速v，由船头与阻拦绳之间的距离d确定船只的位置。

所述栅点的间距D设置为1米。

每个激光栅上设置四个激光雷达，同一激光栅上的四个激光雷达连接于同一个激光栅控制器，所述激光栅控制器连接于主机。