[发明专利]船岸协同内河船舶远程控制方法及系统

说明书

一种船岸协同内河船舶远程控制系统，其包括船载域、岸基域和云端域；船载域分别与岸基域、云端域远程通信连接；岸基域与云端域之间通信连接；船载域，包括船载感知系统、船载数字孪生系统、船载决策支持系统、船载控制系统和船载通讯系统；岸基域，包括岸基感知系统、岸基监测系统和岸基通讯系统；云端域，包括远程控制中心、RCC数字孪生系统、RCC辅助驾驶系统、云端数据资源管理中心、云端通讯系统。

技术领域

本发明涉及船舶远程控制技术领域，特别涉及一种船岸协同内河船舶远程控制方法及系统。

背景技术

我国交通强国建设纲要指出，发展具有自主知识产权的智能船舶，促进中长途运输向水路运输有序转移。因此，以远程控制为代表的智能船舶关键技术受到了空前的关注。本发明所提船岸协同下的内河船舶远程控制技术是一类船舶远程控制技术，其技术主要难点是：船岸通信条件，延迟和带宽是限制远程控制技术的一大障碍，通信的不稳定会导致驾控人员不能及时获取船舶周围的环境信息，以做出正确的决策；船舶的传感器技术，目前的精准度还不足以支撑完全的自主航行，要通过多源数据融合得到有效的信息支持船舶的态势感知；机械控制部件的可靠性，航行中存在许多不确定性，机械的故障会导致致命的事故；远程控制中人机交互方式，如何设计远程控制中心，呈现需要的画面，给驾控人员能够获得身临其境的感觉。

基于现有船岸通信条件，可利用LTE-V、VAST、铱星和北斗等组成通信链路，构造具备态势感知、远程控制和半自主航行的远程驾驶系统。系统通过船舶周围态势感知，将感知信息和船舶状态信息反馈到远程控制中心，远程控制中心通过数据融合呈现给驾控人员。驾控人员根据收到的信息做出决策，并通过远程控制船舶完成操纵。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种船岸协同内河船舶远程控制方法及系统。

一种船岸协同内河船舶远程控制系统，其包括船载域、岸基域和云端域；船载域分别与岸基域、云端域远程通信连接；岸基域与云端域之间通信连接；

船载域，包括船载感知系统、船载数字孪生系统、船载决策支持系统、船载控制系统和船载通讯系统；

岸基域，包括岸基感知系统、岸基监测系统和岸基通讯系统；

云端域，包括远程控制中心、RCC数字孪生系统、RCC辅助驾驶系统、云端数据资源管理中心、云端通讯系统。

在本发明所述的船岸协同内河船舶远程控制系统中，

船载感知系统，用于对自然条件、航道条件、交通条件信息进行采集和加工；

船载数字孪生系统，用于根据船载感知系统反馈的信息更新船载数字孪生体，判断当前的船舶航行状态；

船载决策支持系统，用于实现给定航行航速的跟踪、给定轨迹的跟踪、给定车舵指令的跟踪；以及根据地图路径点标点和轨迹指令，生成船舶驾驶所需的决策信息；

船载控制系统，用于根据决策信息解算出各类驾控指令，并进行多源数据融合，选取最优指令，并在执行最优指令后反馈航行状态信息，最终完成船舶的远程控制；

船载通讯系统，用于实现与岸基域、云端域的通信加密和保护。

在本发明所述的船岸协同内河船舶远程控制系统中，

岸基感知系统用于采集环境信息，

岸基监测系统，用于显示船舶当前航行状态，包括船员驾驶、远程驾驶、自主航行信息，并显示自主航行条件、通讯条件的状态信息；

岸基通讯系统，用于实现与船载域、云端域的通信加密和保护。

在本发明所述的船岸协同内河船舶远程控制系统中，