[发明专利]内河航道船舶立体沉浸式导航系统、方法及电子设备

权利要求书

1.一种内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述系统包括：船舶数据获取单元、定位单元、导航单元、切换单元和显示单元；其中，所述船舶数据获取单元、所述定位单元、所述切换单元和所述显示单元分别与所述导航单元相连接；

所述船舶数据获取单元，用于实时获取船舶的姿态数据；所述姿态数据至少包含艏向角数据和航速数据；

所述定位单元，用于实时获取所述船舶的定位数据、所述船舶与其它船舶之间的位置数据、内河航道的地图数据；

所述导航单元，用于利用所述船舶的姿态数据、所述船舶的定位数据、所述船舶与其它船舶之间的位置数据以及所述地图数据，确定所述船舶在所述内河航道的航槽内的导航路线；

所述切换单元，用于根据用户选择的显示模式对所述导航路线的显示状态进行切换；其中，所述显示模式至少包括：实景显示和剖面显示；

所述显示单元，用于在所述显示模式下对所述船舶的水上状态和水下状态进行显示，并显示所述船舶的所述导航路线。

2.根据权利要求1所述的内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述显示模式为所述实景显示时，所述显示单元中显示的信息包括：

所述内河航道的水面上以航道中心为参照位置的实景数据、所述船舶的吃水数据、所述船舶的姿态数据以及所述船舶在所述实景数据中的位置数据。

3.根据权利要求2所述的内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述显示单元包括：水上实景显示单元和水下地形显示单元；

其中，所述水上实景显示单元，用于利用所述船舶的所述实景数据和所述姿态数据生成并显示所述船舶的水上虚拟模型；

所述水下地形显示单元，用于利用所述船舶的所述吃水数据和所述船舶在所述实景数据中的位置数据生成并显示所述船舶的水下虚拟模型。

4.根据权利要求3所述的内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述水上实景显示单元包括：水上实景生成单元和船舶水上姿态显示单元；其中，所述水上实景生成单元，用于利用具有定位功能的图像采集设备沿航道中心线对水面上的实景数据进行采集，生成水上实景虚拟模型；所述船舶水上姿态显示单元，用于利用所述船舶的所述姿态数据生成所述船舶的水上虚拟模型；

所述水下地形显示单元包括：水下实景生成单元和船舶水下姿态显示单元；其中，所述水下实景生成单元，用于利用航道水深测量数据构建并显示水下地形虚拟模型；所述船舶水下姿态显示单元，用于利用所述船舶的所述吃水数据、所述船舶在所述实景数据中的位置数据生成所述船舶的水下虚拟模型。

5.根据权利要求1所述的内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述显示模式为所述剖面显示时，所述显示单元中显示的信息包括：

所述内河航道的立体剖面数据、所述内河航道的要素剖面数据、所述内河航道中的航标剖面数据、所述船舶的船体剖面数据、所述内河航道的中心线数据、所述内河航道的安全边线数据、所述船舶的姿态数据以及所述船舶在实景数据中的位置数据。

6.根据权利要求5所述的内河航道船舶立体沉浸式导航系统，其特征在于，所述显示单元包括：航道剖面显示单元和航道平面显示单元；

其中，所述航道剖面显示单元，用于利用所述内河航道的立体剖面数据、所述内河航道的要素剖面数据、所述内河航道中的航标剖面数据、所述船舶的船体剖面数据、所述内河航道的中心线数据、所述内河航道的安全边线数据以及所述船舶在所述实景数据中的位置数据生成并显示所述船舶的航道剖面图；

所述航道平面显示单元，用于利用所述内河航道的中心线数据、所述内河航道的安全边线数据、所述船舶的姿态数据以及所述船舶在所述实景数据中的位置数据生成并显示所述船舶的航道平面图。