一种船舶的航行功能的测评方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶的航行功能的测评方法和系统，所述方法包括以下步骤：获取船舶的模拟航行区域、多个类型的船舶模型以及航行决策信息；根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行；获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据；根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析；根据分析结果生成船舶模型的航行功能评定表。本发明专利技术能够模拟仿真同一时间的同一航行区域内，多个不同类型的船舶航行情况，从而缩小仿真测试结果与实际情况的差距，提高对船舶航行功能的仿真测试结果的准确性。本发明专利技术可广泛应用于仿真测试技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶的航行功能的测评方法和系统
本专利技术涉及仿真测试
，尤其是一种船舶的航行功能的测评方法和系统。
技术介绍
智能船舶，是集环境感知技术、物联网技术、人工智能技术以及通信技术等多个
交叉融合的复杂系统。船舶智能研发与验证的核心是测试，船舶的智能功能的研发与实现依托于测试与验证技术在设计与实践阶段进行检测与试验。在现有的测试方法中，可通过直接对实际船舶进行操作，以测试船舶的智能航行功能，接着根据测试结果对测试船舶的航行功能进行分析，但是，直接测试的方法存在测试周期长和测试成本高的缺陷。为了缩短测试周期和降低测试成本，提出了采用虚拟仿真技术对船舶的智能航行功能进行测试，然而，现有的船舶虚拟仿真技术，在同一时间段内只能对同一类型的船舶进行仿真测试，但在实际航行过程中，同一时间的同一航行区域内，可能存在多个不同类型的船舶，使得仿真测试结果与实际情况差距较大，影响仿真测试人员对船舶航行功能的分析。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种船舶的航行功能的测评方法和系统，其能使测试结果更加符合实际情况。本专利技术实施例的第一方面提供了：一种船舶的航行功能的测评方法，其包括以下步骤：获取船舶的模拟航行区域、多个类型的船舶模型以及航行决策信息；根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行；获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据；根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析；根据分析结果生成船舶模型的航行功能评定表。进一步地，所述根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行，其具体包括：从所述多个类型的船舶模型中获取目标船舶；根据模拟航行区域、航行决策信息和剩余船舶模型构建虚拟航行场景，所述剩余船舶模型为所述多个类型的船舶模型不包括所述目标船舶的船舶模型；控制所述目标船舶在所述虚拟航行场景中航行。进一步地，所述获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据，其具体为：获取所述目标船舶在所述虚拟航行场景中航行时生成的航行数据。进一步地，所述根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析，其具体包括：对航行数据进行可视化显示；接收终端设备根据可视化显示的数据上传的评估数据；对所述评估数据进行统计；获取预设评判指标数据；根据所述统计结果结合所述预设评判指标数据对船舶模型的航行功能进行分析。进一步地，所述船舶模型预先根据船舶操纵运行模型进行建模仿真。本专利技术实施例的第二方面提供了：一种船舶的航行功能的测评系统，其包括：船舶模型选择单元，用于从构建的多个类型的船舶模型中进行选择；船舶航行决策单元，用于生成航行决策信息；船舶航行通航单元，用于构建船舶的模拟航行区域；数据采集单元，用于采集船舶模型在航行过程中生成的航行数据；控制单元，用于执行上述的一种船舶的航行功能的测评方法。进一步地，所述数据采集单元包括海事雷达模块、激光雷达模块、AIS模块和GPS模块；所述海事雷达模块用于采集所述模拟航行区域内虚拟航道上第一预设范围内的障碍物信息；所述激光雷达模块用于采集所述模拟航行区域内虚拟航道上第二预设范围内的障碍物信息。进一步地，所述控制单元包括处理模块、显示模块和分析模块；所述处理模块用于根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行，以及将航行数据转化为可视化数据或者图像；所述显示模块用于根据可视化数据或者图像进行实时视频显示据；所述分析模块用于接收终端设备根据显示视频上传的评估数据，对评估数据进行分析，生成船舶模型的航行功能评定表。进一步地，所述根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行，其具体包括：从所述多个类型的船舶模型中获取目标船舶；根据模拟航行区域、航行决策信息和剩余船舶模型构建虚拟航行场景，所述剩余船舶模型为所述多个类型的船舶模型不包括所述目标船舶的船舶模型；控制所述目标船舶在所述虚拟航行场景中航行。进一步地，所述显示模块的显示视频通过预设角度和方式进行显示，所述预设角度和方式进行显示包括俯视图显示、船舶模型的船体和前方实况显示，以及对模拟航行区域进行整体显示。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过根据获取到的航行决策信息控制多个类型的船舶模型在模拟航行区域内航行，接着获取船舶模型在模拟航行过程中生成的航行数据，并根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析，生成船舶模型的航行功能评定表，从而模拟仿真同一时间的同一航行区域内，多个不同类型的船舶航行情况，缩小仿真测试结果与实际情况的差距，提高对船舶航行功能的仿真测试结果的准确性。附图说明图1为本专利技术一种具体实施例的船舶的航行功能的测评方法的流程图；图2为本专利技术一种具体实施例的船舶的航行功能的测评系统的单元框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。参照图1，本专利技术实施例提供了一种船舶的航行功能的测评方法，本实施例应用于如图2所示系统的控制单元，所述控制单元分别与船舶模型选择单元、船舶航行决策单元、船舶航行通航单元和数据采集单元通信。本实施例包括步骤S110-S150：S110、获取船舶的模拟航行区域、多个类型的船舶模型以及航行决策信息；所述模拟航行区域包括弯曲航道、受限水域、开阔水域、连续桥区以及极端天气下的通航空间。所述船舶模型包括集装箱船舶模型、邮轮模型、油船模型和散货船模型。所述航行决策信息包括不同船舶的对遇、交叉、追越、避让和过桥等决策空间。本步骤是从上述的模拟航行区域、船舶模型和航行决策信息中获取一类或者多类。S120、根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行；其具体是根据船舶模型在指定的模拟航行区域行驶时，遇到指定的航行情况下，控制船舶采用特定的航行决策航行。例如，在弯曲航道上遇到有船舶模型相对行驶过来时，采用减速避让功能航行。S130、获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据；所述航行数据是通过虚拟海事雷达、虚拟激光雷达、虚拟AIS和虚拟GPS采集到的航行数据信息。S140、根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析；所述分析过程包括对船舶安全会遇距离、船舶油耗量和船舶操舵频率等数据进行综合分析。S150、根据分析结果生成船舶模型的航行功能评定表。所述功能评定表包含对船舶的各个功能的等级判定，以及结合各个功能的等级判定结果分析得到的该船舶的测试结果。本实施例通过根据获取到的航行决策信息控制多个类型的船舶模型在模拟航行区域内航行，接着获取船舶模型在模拟航行过程中生成的航行数据，并根据航行数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：包括以下步骤：/n获取船舶的模拟航行区域、多个类型的船舶模型以及航行决策信息；/n根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行；/n获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据；/n根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析；/n根据分析结果生成船舶模型的航行功能评定表。/n

【技术特征摘要】
1.一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取船舶的模拟航行区域、多个类型的船舶模型以及航行决策信息；
根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行；
获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据；
根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析；
根据分析结果生成船舶模型的航行功能评定表。


2.根据权利要求1所述的一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：所述根据所述航行决策信息控制所述多个类型的船舶模型在所述模拟航行区域内航行，其具体包括：
从所述多个类型的船舶模型中获取目标船舶；
根据模拟航行区域、航行决策信息和剩余船舶模型构建虚拟航行场景，所述剩余船舶模型为所述多个类型的船舶模型不包括所述目标船舶的船舶模型；
控制所述目标船舶在所述虚拟航行场景中航行。


3.根据权利要求2所述的一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：所述获取船舶模型在航行过程中生成的航行数据，其具体为：
获取所述目标船舶在所述虚拟航行场景中航行时生成的航行数据。


4.根据权利要求1所述的一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：所述根据航行数据对船舶模型的航行功能进行分析，其具体包括：
对航行数据进行可视化显示；
接收终端设备根据可视化显示的数据上传的评估数据；
对所述评估数据进行统计；
获取预设评判指标数据；
根据所述统计结果结合所述预设评判指标数据对船舶模型的航行功能进行分析。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种船舶的航行功能的测评方法，其特征在于：所述船舶模型预先根据船舶操纵运行模型进行建模仿真。


6.一种船舶的航行功能的测评系统，其特征在于：包括：
船舶模型选择单元，用于从构建的多个类型的船舶模型中进行选择；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳仑，杨帆，李诗杰，马枫，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42