【技术实现步骤摘要】
用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法及系统
[0001]本专利技术涉及船舶智能航行
，尤其是指一种用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法及系统。
技术介绍
[0002]近年来，得益于人工智能理论的高速发展，与人们生活息息相关的汽车、船舶等交通工具的智能化水平不断地提升。在水运交通领域，船舶智能化对于船长、水手等船上工作人员而言，不仅协助操控船舶，减轻工作压力，更是提供了一个高效、安全的工作环境；对于海事执法部门而言，船舶智能化减少了水运事故的发生，提高了执法效率，为平安水运提供了保障。在船舶智能化算法中，预测船舶会遇时空的方法是重中之重，如何能够在复杂的水运交通和船舶航线未知的情况下实现该方法对技术人员而言是一项挑战。
[0003]现有技术专利号为CN111897326A的专利技术专利提出一种基于循迹航行的自主驾驶船舶避碰时机确定方法，其缺点在于需要提前获取航线信息，无法应对非循迹航行的船舶；专利号为CN111275084A的专利技术专利提出一种基于K近邻算法的会遇船舶碰撞危险类别确定方法和装置，其缺点在...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法，其特征在于，包括以下步骤：建立待会遇船舶的离散运动控制模型；获取过去固定时间内目标船舶的航行信息，得到目标船舶过去的运动轨迹曲线，基于该运动轨迹曲线估计出其平均船速作为目标船舶的当前船速，并使用二次函数对过去的运动轨迹曲线进行拟合，得到目标船舶将来的运动轨迹曲线；获取待会遇船舶的船体、船头和船尾的相对坐标，根据所述离散运动控制模型计算得到所述待会遇船舶在将来固定时间内的船体、船头和船尾的三组坐标，并使用二次函数对三组坐标进行拟合，得到三条关于待会遇船舶的船体、船头和船尾的将来运动轨迹曲线；模拟目标船舶和待会遇船舶以当前航速和航向同时沿着各自的将来运动轨迹曲线航行，实时记录目标船舶和待会遇船舶的船头的最近距离、目标船舶和待会遇船舶的船尾的最近距离以及各自的坐标和航行时间，取两个最近距离中的最小值作为两船会遇的最近距离，此时两船在各自的将来运动轨迹曲线上的坐标即两船的会遇地点，航行时间即会遇时间。2.根据权利要求1所述的用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法，其特征在于，所述待会遇船舶的离散运动控制模型如下：x
k
＝f(x
k
‑1,u
k
,v
k
,w
k
),k＝1,2,
…
,K；其中，x
k
是k时刻的船舶状态量，u
k
是k时刻的船舶控制量，v
k
是k时刻的水文条件，w
k
是k时刻的高斯噪声，f(
·
)是非线性运动模型。3.根据权利要求1所述的用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法，其特征在于，获取过去固定时间内目标船舶的航行信息的方法包括：在待会遇船舶上部署能够获取目标船舶航行信息的自动识别系统，利用所述自动识别系统获取过去固定时间内目标船舶的航行信息。4.根据权利要求2或3所述的用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法，其特征在于：所述待会遇船舶上还部署有能够获取自身定位信息的导航系统，利用所述导航系统获取待会遇船舶的船体、船头和船尾的相对坐标。5.根据权利要求1所述的用于海域非循迹航行船舶的会遇时空预测方法，其特征在于：模拟目标船舶和待会遇船舶以当前航速和航向同时沿着各自的将来运动轨迹曲线航行的方法包括：将固定时间等分成n份，每一份的时间间隔为Δt，同时新建两个容器，一个用于存储目标船舶与待会遇船舶船头的距离，另一个用于存储目标船舶与待会遇船舶船尾的距离，目标船舶和待会遇船舶以各自的当前航速航向沿着各自的将来运动轨迹曲线航行，以Δt为一个时间单位逐次计算两船的将来位姿，以及计算目标船舶距离待会遇船舶船头、目标船舶距离待会遇船舶船尾的两个距离，并将这两个距离值分别存储于对应的容器中，直到n个Δt结束。6.根据权利要求5所述的用于海域非循迹航行船舶的会遇...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐中明，朱俊，成志远，游皖景，陈东，陆炜，
申请(专利权)人：江苏恒澄交科信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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