[发明专利]基于图论的多船会遇辨识及分析方法

说明书

本发明涉船舶自动识别技术领域，特别是一种基于图论的多船会遇辨识及分析方法，包括以下步骤：步骤一、船舶会遇几何要素判断；步骤二、两船会遇模式辨识；步骤三、基于有向图实现多船会遇模式建模；步骤四、基于图算法实现多船会遇演化分析。相比于传统船舶会遇辨识方法只能实现两船会遇模式辨识，该方法能够很好的针对船舶自动识别数据进行多船会遇辨识。

技术领域

本发明涉船舶自动识别技术领域，特别是一种基于图论的多船会遇辨识及分析方法。

背景技术

国际海上避碰规则是为防止、避免海上船舶之间的碰撞，由国际海事组织制订的海上交通规则。规则规定了互见中的三种船舶会遇态势：交叉相遇局面、对遇局面和追越局面。两船会遇局面的辨识方法主要包括基于船舶会遇几何要素判别的方法、基于支持向量机的方法等方法。多船会遇局面辨识主要依赖聚类算法，会遇局面辨识主观性较强，且无法分析多船会遇演化过程中的特征变化。

规则的模糊性以及多船会遇中当事各船避碰操纵的不确定性，限制了多船会遇研究。现有船舶会遇模式辨识主要以两船会遇模式辨识为主，缺少多船会遇模式研究，需要挖掘多船会遇局面来指导海上避碰实践和避碰规则修改。

发明内容

本发明为了有效的解决上述背景技术中的问题，提出了一种基于图论的多船会遇辨识及分析方法。

具体技术方案如下；

一种基于图论的多船会遇辨识及分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、船舶会遇几何要素判断；

步骤二、两船会遇模式辨识；

步骤三、基于有向图实现多船会遇模式建模；

步骤四、基于图算法实现多船会遇演化分析。

优选地，步骤一中、设本船纬度为LATo,经度为LONo，航速为Vo,航向为Co；目标船纬度为LATT,经度为LONT，航速为VT,航向为CT，TB表示真方位，相对运动参数包括最近会遇距离DCPA、最近会遇时间TCPA、两船距离D、相对速度V、相对航向、航向差C、目标船相对本船方位Bo、本船相对目标船方位BT；

(1)两船距离D

其中r为地球平均半径，取6378.1km；(LONO,LATO)为本船坐标；(LONT,LATT)为目标船坐标；

(2)相对速度V

本船的速度在X,Y轴的分量为(本船真运动速度矢量)：

他船的速度在X,Y轴的分量为(本船真运动速度矢量)：

本船和他船之间的相对速度V,的速度在X,Y轴的分量为

合速度大小为

(3)相对航向

(4)相对方位B

在x、y轴上的相对位置分量为：

计算得到本船与目标船在x轴和y轴上的距离后，其与目标船的真方位为：

目标船相对方位计算公式为：

B＝TB-C_O+γ (9)

其中：