船舶航迹预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种船舶航迹预测方法及装置，涉及船舶技术领域，方法包括：采集船舶的航行状态数据以及环境荷载数据；根据航行状态数据对船舶进行姿态重构，得到船舶的姿态位置信息；基于环境变量影响船舶速度及加速度的函数、船舶操纵性方程，根据环境荷载数据计算船舶的速度及加速度；根据船舶的姿态位置信息、船舶的速度及加速度对船舶的航迹进行预测。本发明专利技术利用多种信息重构船舶当前姿态、计算船舶速度和加速度，并在此基础上实现了船舶航迹的准确预测。

Ship track prediction method and device

【技术实现步骤摘要】
船舶航迹预测方法及装置
本专利技术涉及船舶
，尤其是涉及一种船舶航迹预测方法及装置。
技术介绍
船舶智能化是船舶行业未来的发展方向，其中，智能船舶的自主避碰、自主靠港等是重要的发展环节。而随着自主避碰、自主靠港等发展目标的提出，对于浅水区域，尤其是港区以及繁忙航道中的船舶操纵性问题以及随之衍生的航迹预测、避碰预警等技术也逐步受到重视。目前，复杂环境影响下的船舶操纵性研究一直是船舶行业的一个难点，尤其是浅水区域的操纵性问题不但影响因素众多，而且相关研究匮乏，因此一直没有重要成果。虽然当前基于静水的船舶操纵性模型已经发展成熟，但是对于有环境因素影响的操纵性问题还有待完善，导致在复杂环境影响下的船舶的航迹预测不够准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供船舶航迹预测方法及装置，以缓解目前对于有环境因素影响的操纵性问题还有待完善，导致在复杂环境影响下的船舶的航迹预测不够准确的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种船舶航迹预测方法，所述方法包括：采集船舶的航行状态数据以及环境荷载数据；根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶航迹预测方法，其特征在于，所述方法包括：/n采集船舶的航行状态数据以及环境荷载数据；/n根据所述航行状态数据对所述船舶进行姿态重构，得到所述船舶的姿态位置信息；/n基于环境变量影响船舶速度及加速度的函数、船舶操纵性方程，根据所述环境荷载数据计算所述船舶的速度及加速度；/n根据所述船舶的姿态位置信息、所述船舶的速度及加速度对所述船舶的航迹进行预测。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶航迹预测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集船舶的航行状态数据以及环境荷载数据；
根据所述航行状态数据对所述船舶进行姿态重构，得到所述船舶的姿态位置信息；
基于环境变量影响船舶速度及加速度的函数、船舶操纵性方程，根据所述环境荷载数据计算所述船舶的速度及加速度；
根据所述船舶的姿态位置信息、所述船舶的速度及加速度对所述船舶的航迹进行预测。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述航行状态数据包括船舶当前坐标、舯吃水、方位角、纵倾角以及横倾角，所述根据所述航行状态数据对所述船舶进行姿态重构，得到所述船舶的姿态位置信息的步骤，包括：
将所述船舶作为刚体，获取所述船舶上各点在随船坐标系上的坐标值；
根据所述船舶上各点在随船坐标系上的坐标值、所述船舶当前坐标、所述舯吃水、所述方位角、所述纵倾角以及所述横倾角计算所述船舶的外轮廓线在空间中的坐标位置。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境荷载数据包括船舶航行海域的风速风向、流速流向、浪高浪向、水温、盐度和浅水区域的环境信息；其中，所述浅水区域的环境信息至少包括水体含沙量和水底泥沙特征；
所述基于环境变量影响船舶速度及加速度的函数、船舶操纵性方程，根据所述环境荷载数据计算所述船舶的速度及加速度的步骤，包括：
基于所述环境变量影响船舶速度及加速度的函数，根据所述环境荷载数据计算所述船舶的外荷载；
基于所述船舶操纵性方程，根据所述外荷载计算所述船舶的速度及加速度。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述船舶的姿态位置信息、所述船舶的速度及加速度对所述船舶的航迹进行预测的步骤，包括：
对所述船舶的速度及加速度在时间维度上进行积分，得到所述船舶在下一时刻的位移以及航速；
根据所述姿态位置信息以及所述下一时刻的位移以及航速得到所述船舶的预测航迹。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊翔，孙海素，向新桃，姚怡芝，李鑫，顾一清，汤瑾璟，
申请(专利权)人：上海船舶研究设计院中国船舶工业集团公司第六零四研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31