[发明专利]一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法及装置

说明书

本发明涉及一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法，包括以下步骤：获取航道边界数据以及碍航物数据，将航道划分为多个航段，将每一航段相对应的航段边界数据以及碍航物数据与相应的航段相关联；获取本船舶的位置数据以及航向数据；根据本船舶的位置数据以及各航段的航段边界数据，获取本船舶所在航段作为当前航段；判断船舶是否顺航道行驶，如果是，则根据当前航段的航段边界数据获取偏航数据，根据当前航段的碍航物数据获取避碰数据，基于内河避碰规则获取与避碰数据相对应的辅助决策数据；基于偏航数据输出偏航预警信息，基于辅助决策数据输出辅助避碰决策信息。本发明能够实现有效的早期危险预警以及航行辅助决功能。

技术领域

本发明涉及航行避碰技术领域，尤其涉及一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法、装置、系统及计算机存储介质。

背景技术

近年来，国家加快了内河航运中心的建设。由于内河航道窄且多弯曲，内河船舶数量多，通航密度大，即使改善了内河航行环境，内河船舶数量逐渐减少，船舶碰撞事故仍然频繁发生。据统计，在2019年的船舶交通事故中，内河水域占比49.3％，内河船舶占比59.9％。在水上运输过程中，无论是人、机还是环境都存在潜在的事故隐患，一旦发生水上交通事故，往往会造成严重的经济损失、人员伤亡和环境污染。

精准、可靠的导助航设备是保障内河船舶安全航行的前提。船舶驾驶员可以通过各类助航设备获取船舶附近的动态和静态信息，再结合船舶驾驶员的良好船艺使得船舶得以安全航行。

通过助航设备可以精确、有效的获取一定范围内的船舶和环境数据，能够为船舶驾驶员做航行决策提供辅助。但是存在以下两个问题：现有助航设备不具有有效的航行预警和避碰辅助决策功能，仅能数字化展现船舶周围动态和静态信息，现有设备也未融入内河航行规则，无法为船员提供规则方面的提示。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法及装置，用以解决目前内河船舶助航设备不具有有效的早期危险预警以及航行辅助决策功能的问题。

本发明提供一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法，包括以下步骤：

获取航道边界数据以及碍航物数据，将航道划分为多个航段，将每一航段相对应的航段边界数据以及碍航物数据与相应的航段相关联；

获取本船舶的位置数据以及航向数据；

根据本船舶的实时位置数据以及各航段的航段边界数据，获取本船舶所在航段作为当前航段；

对比本船舶的航向数据以及当前航段的走向数据，判断船舶是否顺航道行驶，如果是，则根据当前航段的航段边界数据获取偏航数据，并根据当前航段的碍航物数据获取避碰数据，基于内河避碰规则获取与所述避碰数据相对应的辅助决策数据；

基于所述偏航数据输出偏航预警信息，基于所述辅助决策数据输出辅助避碰决策信息。

进一步的，获取本船舶的位置数据以及航向数据，具体为：

获取船舶的雷达信号与AIS信号，分别对所述雷达信号以及AIS信号进行数据解析；

采用加权融合算法对解析后的雷达信号与AIS信号进行融合，得到融合数据作为所述位置数据以及航向数据。

进一步的，根据本船舶的实时位置数据以及各航段的航段边界数据，获取本船舶所在航段作为当前航段，具体为：

根据各航段的航段边界数据依次判断本船舶是否位于各航段内，得到所述当前航段；

根据航段边界数据判断本船舶是否位于相应航段内，具体为：

所述航段边界数据包括航段的四个顶点的坐标位置，根据四个顶点坐标位置获取四个顶点与船舶位置之间的连线，并计算每两条相邻连线之间的夹角之和；