使用多个雷达进行波浪感测和船舶运动预报的系统和方法技术方案

本文描述了船舶运动预报系统和方法，其能够实现对海洋波浪和由此产生的船舶运动的准确实时预报。这种系统和方法可用于提高各种船舶操作的效率和安全性，包括在海上船舶之间移动货物。通常，该系统和方法从多个雷达发射雷达信号，并且来自所述多个雷达的那些雷达信号被水体的表面反射。接收反射的雷达信号，并且从收到的雷达信号产生雷达数据。该雷达数据用于产生海洋波浪分量，这些海洋波浪分量表示可以共同描述海洋表面的多个单独波浪的幅度和相位。然后使用这些海洋波浪分量产生船舶运动预报，然后可以将船舶运动预报呈现给一个或多个用户。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多个雷达进行波浪感测和船舶运动预报的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年9月16日提交的美国临时专利申请62/395,977的权益，其内容通过引用被整体并入。政府权力本专利技术是利用在美国海军海军研究办公室(ONR)授予的合同N00014-11-D-0341下的政府支持完成的。政府拥有本专利技术的某些权利。
本专利技术一般涉及波浪感测，并且更具体地，涉及利用多个雷达感测波浪，并且使用所得到的确定的波场来预报船舶运动。
技术介绍
许多基于海洋的发展需要将船舶离岸停泊在一起以便转移人员、材料或其他物品。例如，船舶之间的货物搬运可以包括将船舶离岸停泊在一起以便在它们之间搬运货物和设备。当船舶之间由于海洋波浪而存在相对运动时，这些操作变得具有挑战性。为了克服这些挑战，需要感测船舶附近的波浪并且产生由此得到的船舶运动预报。附图说明图1示出根据本专利技术的各种实施例的船舶运动预报系统的示意图。图2A和2B是根据本专利技术的各种实施例的具有船舶运动预报系统的示例性船舶的示意图；图3是根据本专利技术的各种实施例的示例性船舶运动预报方法的流程图；图4是根据本专利技术的各种实施例的船舶运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提供对未来船舶运动的预报的方法，包括：从第一雷达接收第一雷达数据并从第二雷达接收第二雷达数据，所述第一雷达使第一雷达信号被水体的第一部分反射，所述第二雷达使第二雷达信号被所述水体的第二部分反射；从收到的第一雷达数据和收到的第二雷达数据产生海洋波浪分量；从产生的海洋波浪分量产生船舶运动预报；和产生所述船舶运动预报的图形指示以显示给用户。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.16 US 62/395,9771.一种提供对未来船舶运动的预报的方法，包括：从第一雷达接收第一雷达数据并从第二雷达接收第二雷达数据，所述第一雷达使第一雷达信号被水体的第一部分反射，所述第二雷达使第二雷达信号被所述水体的第二部分反射；从收到的第一雷达数据和收到的第二雷达数据产生海洋波浪分量；从产生的海洋波浪分量产生船舶运动预报；和产生所述船舶运动预报的图形指示以显示给用户。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一雷达定位在所述船舶上，以具有靠近所述船舶的前部区域的水体的视野，并且其中所述第二雷达定位在所述船舶上以具有靠近所述船舶的后部区域的水体的视野。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一雷达定位在所述船舶上，以具有靠近所述船舶的右舷区域的水体的视野，并且其中所述第二雷达定位在所述船舶上以具有靠近所述船舶的左舷区域的水体的视野。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一雷达定位在第一船舶上，并且其中所述第二雷达定位在第二船舶上。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：从收到的第一雷达数据产生第一矩数据，所述第一矩数据表示收到的第一雷达信号中的频移；从收到的第二雷达数据产生第二矩数据，所述第二矩数据表示收到的第二雷达信号中的频移；滤波所述第一矩数据和所述第二矩数据；和组合滤波后的第一矩数据和滤波后的第二矩数据。6.根据权利要求5所述的方法，其中滤波所述第一矩数据包括至少部分地基于所述水体的所述第一部分中的第一多个扇区中的每个扇区的波浪特征速度和方向进行滤波，以识别所述第一多个扇区中包含与预报船舶运动相关的波浪的部分，并且其中滤波所述第二矩数据包括至少部分地基于所述水体的所述第二部分中的第二多个扇区中的每个扇区的波浪特征速度和方向进行滤波，以识别所述第二多个扇区中包含与预报船舶运动相关的波浪的部分。7.根据权利要求6所述的方法，其中滤波所述第一矩数据和滤波所述第二矩数据还包括至少部分地基于所述船舶的方向和速度进行滤波。8.根据权利要求5所述的方法，其中滤波所述第一矩数据包括至少部分地基于所述水体的所述第一部分中的第一多个扇区中的每个扇区的波浪周期进行滤波，以识别所述第一多个扇区中包含与预报船舶运动相关的波浪的部分，并且其中滤波所述第二矩数据包括至少部分地基于所述水体的所述第二部分中的第二多个扇区中的每个扇区的波浪周期进行滤波，以识别所述第二多个扇区中包含与预报船舶运动相关的波浪的部分。9.根据权利要求5所述的方法，其中滤波所述第一矩数据和滤波所述第二矩数据包括隔离重叠的矩数据以去除冗余的矩数据。10.一种船舶运动预报系统，包括：第一雷达，其被配置为使第一雷达信号被水体的第一部分反射；第二雷达，其被配置为使第二雷达信号被水体的第二部分反射；处理器；存储器，其耦合到所述处理器；船舶运动预报程序，其驻留在所述存储器中并由所述处理器执行，所述船舶运动预报程序被配置为：从所述第一雷达接收第一雷达数据，并且从所述第二雷达接收第二雷达数据；从收到的第一雷达数据和收到的第二雷达数据产生海洋波浪分量；从产生的海洋波浪分量产生船舶运动预报；和产生所述船舶运动预报的图形指示以显示给用户。11.根据权利要求10所述的船舶运动预报系统，其中所述第一雷达定位在所述船舶上，以具有靠近所述船舶的前部区域的水体的视野，并且其中所述第二雷达定位在所述船舶上，以具有靠近所述船舶的后部区域的水体的视野。12.根据权利要求10所述的船舶运动预报系统，其中所述第一雷达定位在所述船舶上，以具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森·P·鲁金斯基，小约翰·G·库斯特，本杰明·SH·康奈尔，克里斯托弗·S·布伦迪克，凯文·科克雷尔，威廉·M·米尔夫斯基，
申请(专利权)人：应用物理技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US