一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统及方法，该系统包括：仿真数据设置子系统用于对仿真测试中的船舶数据、泊位数据和天气数据进行设置；算法模型子系统用于对算法和模型进行选择，并根据选择的算法、模型结合仿真数据设置子系统提供的船舶数据、泊位数据和天气数据构建仿真测试系统；能力评估子系统用于针对影响单一能力评估的相关因素结合权重计算得到单一能力的评估值；针对多个单一能力的评估值结合相应的预设权重进行综合计算，得到待测系统的综合能力值。本发明专利技术从不同维度对智能船舶的自动靠泊功能进行评价，提高评价的综合性和全面性，可以减少智能船舶在实船测试阶段的危险，提高测试阶段的效率和安全。

【技术实现步骤摘要】
一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统及方法
本专利技术涉及智能船舶
，尤其涉及一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统及方法。
技术介绍
近年来，无人化技术快速发展，相继出现了无人车，无人机等无人化产品，与之相对应的无人化智能船舶相对来说发展较慢，但很多国家都在快速研发智能船舶产品，智能船舶是通过船上搭载的感知设备对周围环境进行感知，并根据各类信息指定相应的航行命令，使船舶按照对应指令进行航行的船舶。随着船舶大型化，大型船舶可控性难度更大，对船舶靠泊作业要求更高。在现有船舶靠泊作业过程中，要求驾引人员时刻掌握船舶周边态势、航道及水文气象信息，确保船舶能够航行在特定的航线上。由于港口贸易的不断增长、船运量不断增多，港口附近航道环境变得越来越复杂，威胁船舶的靠泊安全。人为操纵船舶进行靠泊变得更加困难，风险性更高。智能船舶作为不需人员操纵的船舶，更加需要利用一种自动靠泊系统来实现船舶的自动靠泊过程。基于上述，由于自主靠泊系统的需求越来越迫切，更需要对该系统的自动靠泊能力进行验证。上述缺陷是本领域技术人员期望克服的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，其包括：/n仿真数据设置子系统，用于对仿真测试中的船舶数据、泊位数据和天气数据进行设置；/n算法模型子系统，用于对算法和模型进行选择，并根据选择的算法、模型结合所述仿真数据设置子系统提供的船舶数据、泊位数据和天气数据构建仿真测试系统；/n能力评估子系统，用于基于所述仿真测试系统，针对影响单一能力评估的相关因素利用隶属函数得到隶属度向量，采用层次分析法计算隶属度向量的权重值，根据隶属度向量和相应的权重值构建得到评价向量，对评价等级进行赋值，得到各个评价等级对应的数值；根据评价等级对应的数值结合评价向量中相应的隶属度，计算得到单一能力的评估值...

【技术特征摘要】
1.一种智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，其包括：
仿真数据设置子系统，用于对仿真测试中的船舶数据、泊位数据和天气数据进行设置；
算法模型子系统，用于对算法和模型进行选择，并根据选择的算法、模型结合所述仿真数据设置子系统提供的船舶数据、泊位数据和天气数据构建仿真测试系统；
能力评估子系统，用于基于所述仿真测试系统，针对影响单一能力评估的相关因素利用隶属函数得到隶属度向量，采用层次分析法计算隶属度向量的权重值，根据隶属度向量和相应的权重值构建得到评价向量，对评价等级进行赋值，得到各个评价等级对应的数值；根据评价等级对应的数值结合评价向量中相应的隶属度，计算得到单一能力的评估值；针对多个单一能力的评估值结合相应的预设权重进行综合计算，得到待测系统的综合能力值。


2.如权利要求1所述的智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，所述仿真数据设置子系统包括：
船舶设置模块，用于对船舶数据进行设置，所述船舶数据包括船型、船舶的基本参数和船舶的运动参数，所述船型包括油船、集装箱船、散货船、客船、邮轮、杂货船、液化天然气船和滚装船，所述船舶的基本参数包括船长、船宽、吃水、型深及方形系数，所述船舶的运动参数包括船舶的推进器型号、个数及类型和舵的个数及类型；
停靠泊位选择模块，用于泊位数据进行设置，所述泊位数据包括泊位的尺寸、位置和交通环境，所述泊位的尺寸包括泊位的长度、宽度和水深，所述泊位的位置包括中间泊位、前方泊位、后方泊位、左侧泊位和右侧泊位，所述泊位的交通环境包括前方泊位有船停泊、后方泊位有船停泊、左侧泊位有船停泊和右侧泊位有船停泊；
泊位天气环境模拟模块，用于对泊位所在位置的天气数据进行设置，所述天气数据包括风速、水流速和风浪等级。


3.如权利要求1所述的智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，所述算法模型子系统包括：
算法导入模块，用于将选择的靠泊算法导入到仿真测试系统的数据库中；
控制模块，用于控制靠泊算法的选择和执行，包括算法选择单元和算法控制执行单元；
船舶数学模型计算模块，用于船舶模型的计算，包括运动数学模型计算子模块、燃油消耗数学模型计算子模块、废水排放数学模型计算子模块、废气排放数学模型计算子模块、电力消耗数学模型计算子模块和船舶噪声数据模型计算子模块。


4.如权利要求3所述的智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，所述能力评估子系统包括：
靠泊能力评估模块，用于对仿真测试系统的单一能力、综合能力进行评估，其中进行综合能力评估时考虑的单一能力包括：安全性、效率性、生态性、经济性、社会性；
数据导出模块，用于对测试数据和评估数据进行导出，包括测试数据导出单元和评价数据导出单元。


5.如权利要求4所述的智能船舶自动靠泊能力的仿真测试系统，其特征在于，所述靠泊能力评估模块对仿真测试系统的单一能力进行评估时包括：
针对所述单一能力设定指标评语集，所述指标评语集中包含的评价等级为：优、良、中、差，根据所述指标评价集得到隶属度向量；
基于专家系统，采用层次分析法计算隶属度向量的权重值；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓原，夏媛媛，姜雨函，朱慎超，曹志伟，崔永久，刘帆，
申请(专利权)人：智慧航海青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37