一种新型海上船舶会遇预警提示系统技术方案

本发明专利技术的新型海上船舶会遇预警提示系统，涉及船舶导航技术领域，其在进行碰撞模型的构建时，对于预测危险矢量终点集合PSDT的构建，使用了会遇安全距离CPA为半径画圆，交FG、FH分别于I和J点，FIJ既构成了预测危险矢量终点集合PSDT，相比于现有的通过最大航速值为半径，其能够使得碰撞模型更加精确；在两船可能会碰撞时，自动使得船体调整一定角度进行转向，在船体上设置了若干可调雷达组件，在进行转向时，使得会遇侧的雷达组件动作，进行位置的定位，使得两船会遇的距离信息更加精确，同时，在进行船体转向时，提高了雷达发送信息的频率，从而能够更加精确、快速的获得船体在进行转向时的位置信息，以及时做出调整，避免船体发送碰撞的现象。碰撞的现象。碰撞的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种新型海上船舶会遇预警提示系统


[0001]本专利技术涉及船舶导航
，特别涉及一种新型海上船舶会遇预警提示系统。

技术介绍

[0002]现有船舶在航行中，通常会碰到有来船也在同个水域中航行，若是不规划船舶的航行路线，有可能在两船会遇时发生摩擦甚至碰撞。现有技术中，如专利文献1（CN1039661A）,其针对现有自动雷达绘制装置中使用的模型受船舶速度影响的问题，提出了一种不受船舶速度影响的船舶碰撞模型，其在构造预测矢量终点集合（Predieted Set of Dangerous Terminus，简称PSDT）时，使用的是本船可达最大航速等速圈与PSDT相交弧线作为限制线，使得限制后的PSDT图形呈扇形，但是该种模型得到后的PSDT集合还是不够精确，虽然扇形内的PSDT图形涵盖了可能碰撞区域，但是由于集合过大，其把不可能发生碰撞的区域也包括了，相对于现有技术中的呈六角形的PSDT区域精确度更加降低了；又如专利文献2（CN110658522A）其公开了一种基于AIS与AP雷达感知信息的船舶会遇系统，当两船会遇时能提示会遇现象，并通过自动操作舵机，保证两船及时避让，达到安全行驶的目的，但是，其并没有考虑到船舶在行驶过程中时刻处于摇晃状态，特别是在舵机进行转弯或回位操作时，船舶的摇晃幅度最大，此时雷达天线将受到很大的影响，船舶晃动对雷达接收的影响很重要，船舶晃动会影响船舶接收信号的稳定性，在现有技术中，现有的船舶卫星，当船舶晃动过大时，甚至会导致船舶卫星信号中断，而在船舶会遇期间，信号的连续和稳定性对于后续如何避免船舶发生碰撞，两船如何能够顺利通过是至关重要的；又如专利文献3（CN111934085B）公开了一种抗风减震用卫星通信仪，其在卫星信号接收装置的底部设置有减震组件，该减震组件包括了水平方向和垂直方向的弹簧减震构件，当遇到强风时，支撑杆13在第三弹簧47的作用下将倾斜趋势转换为平移趋势，增加设备抗风性能，在船体震动时，通过第一弹簧、第二弹簧、第四弹簧以及第五弹簧作用下，减轻减震支座上下移动的幅度，避免船体震动对卫星信号接收装置工作产生的不良影响，虽然该减震组件能够在一定程度上保证通信仪的通信畅通，但是，其设置减震组件的重点还是保护通信仪，并没有多少考虑到船体在进行转弯或回位时震动幅度、倾斜角度会变得更大，而且减震装置也是平常的进行水平和垂直减震，在船体转向时其减震平稳结构所起的作用仍然有限；最后，再如专利文献4（CN106873007A）公开了一种船舶定位通信方法及船用航行终端，其根据船舶的航行速度和航行姿态计算发送频率，虽然在一定程度上提高了传输效率，减少占用传输通道时间，但是该发送频率并没有考虑到船舶会遇以及航行时情形不同，而改变发送频率的问题。
[0003]综上所述，现有技术中，对于海上船舶会遇，虽然建立了会遇模型，但是对于PSDT的图形选择要么复杂要么不够精确，而且在具体船舶航行过程中，船舶定位的信息需要实时反馈到PSDT模型中，数据发送频率对于船舶定位信息具有很大影响，特别是在两船进行会遇期间，船舶的定位信息更加至关重要，而会遇有时需要船舶转向，此时发送或接收船舶定位信息的雷达天线若发生较大的震动或倾斜必然影响到定位信息的获取，而如何能够高效的进行船舶会遇，船舶定位信息是至关重要的，不论是会遇成功或者会遇发生碰撞，都能
将信息发送到岸基，方便后续进行救援，保证船舶运行安全。为此，本专利技术提供了一种能够保证船舶运行安全的新型海上船舶会遇预警提示系统。

技术实现思路

[0004]为了克服现有海上船舶会遇预警提示系统的不足，本专利技术提供了一种技术方案，一种新型海上船舶会遇预警提示系统，其包括：若干可调雷达组件，所述若干可调雷达组件设置于船体的前侧和两侧部，船舶正常航行时，可调雷达组件的最低面不低于海水，借助于所述可调雷达组件，形成船舶会遇模型，所述船舶会遇模型如下：记本船位置为A点，来船位置为B点，BE为来船N分钟后的航程，AK为本船N分钟后的航程，过A点做矢量AF，使得AFEB为平行四边形，以A为圆心会遇安全距离CPA为半径画圆，过B分别做圆的切线BC和BD，过F分别做FH平行于BC， FG平行于BD，以F为圆心会遇安全距离CPA为半径画圆，交FG、FH分别于I和J点，FIJ既构成了预测危险矢量终点集合PSDT，若AK落入FIJ则判断两船有碰撞风险，此时系统发出报警声或者灯光闪烁提示有碰撞风险，并控制本船航速和偏转角度，船体偏转一定角度β，使得改变航速和偏转角度的本船N分钟后的航程AK
’
超出FIJ，避免两船相撞；在船体偏转一定角度β时，会遇侧的可调雷达组件用于记录本船位置，且会遇侧的可调雷达组件中用于支撑雷达组件的雷达调整组件自动调整水平调整杆组，使得雷达组件在船体偏转一定角度β时利用海水的浮力使得雷达组件缩小摆动幅度，以保证雷达接收和发送数据信息的及时性和准确性，所述一定角度β的计算方式如下： ，且所述一定角度β满足：
‑
90
°
≤β≤ 90
°
。
[0005]优选地，所述会遇安全距离CPA为0.5海里
‑
2海里。
[0006]优选地，所述若干可调雷达组件为三个，通过固定架分别固定设置于船体的前侧、船体的左侧和船体的右侧。
[0007]优选地，所述雷达组件设置于雷达调整组件上，所述雷达调整组件包括外筒、球形支撑架、水平调整杆组、弧形支撑座、球体和调整杆，所述球形支撑架固定设置于外筒内侧，所述水平调整杆组转动设置于球形支撑架上，所述水平调整杆组包括雷达晃动调整组件和配重调整组件，球体转动设置于球形支撑架内，调整杆活动插设于球体内，且调整杆仅能在球体内沿轴向转动并不能沿轴向移动，所述调整杆的两端分别为螺纹杆一和螺纹杆二，雷达晃动调整组件包括雷达支座，雷达支座内设置有与螺纹杆一配合的螺纹孔一，所述配重调整组件包括配重，配重内设置有与螺纹杆二配合的螺纹孔二；所述配重通过配重上下调整组件连接有浮板。
[0008]优选地，所述球形支撑架包括球壳和连接球壳、外筒的若干支撑杆，所述配重上下调整组件包括定滑轮和缆绳，所述缆绳的一端固定所述配重，另外一端固定所述浮板，所述缆绳绕设于所述定滑轮上，且所述定滑轮通过滑轮固定架固定设置于支撑杆上。
[0009]优选地，所述调整杆位于球体内的杆部分为光杆，且所述光杆的两侧设置有限位环，所述限位环分别卡设于球体的上下两端，以保证调整杆仅能相对球体转动，并不能相对球体轴向移动。
[0010]优选地，所述配重调整组件还包括包覆设置于配重外侧的缓冲环一，所述雷达晃动调整组件还包括包覆设置于雷达支座外侧的缓冲环二，所述缓冲环一和缓冲环二均固定设置于外筒的内侧，所述缓冲环一和缓冲环二均包括环套和流体。
[0011]优选地，所述雷达晃动调整组件还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧两端分别固定于缓冲环二的下侧和弧形支撑座的上侧，所述缓冲弹簧使得雷达支座的底端滑动贴设于弧形支撑座的上端。
[0012]优选地，所述外筒为方形筒，所述环套为方形筒状结构，所述流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型海上船舶会遇预警提示系统，其包括：若干可调雷达组件（2），所述若干可调雷达组件（2）设置于船体（1）的前侧和两侧部，船舶正常航行时，可调雷达组件（2）的最低面不低于海水（3），借助于所述可调雷达组件（2），形成船舶会遇模型，其特征在于：所述船舶会遇模型如下：记本船位置为A点，来船位置为B点，BE为来船N分钟后的航程，AK为本船N分钟后的航程，过A点做矢量AF，使得AFEB为平行四边形，以A为圆心会遇安全距离CPA为半径画圆，过B分别做圆的切线BC和BD，过F分别做FH平行于BC， FG平行于BD，以F为圆心会遇安全距离CPA为半径画圆，交FG、FH分别于I和J点，FIJ既构成了预测危险矢量终点集合PSDT，若AK落入FIJ则判断两船有碰撞风险，此时系统发出报警声或者灯光闪烁提示有碰撞风险，并控制本船航速和偏转角度，船体（1）偏转一定角度β，使得改变航速和偏转角度的本船N分钟后的航程AK
’
超出FIJ，避免两船相撞；在船体（1）偏转一定角度β时，会遇侧的可调雷达组件（2）用于记录本船位置，且会遇侧的可调雷达组件（2）中用于支撑雷达组件（4）的雷达调整组件（5）自动调整水平调整杆组（8），使得雷达组件（4）在船体偏转一定角度β时利用海水的浮力使得雷达组件（4）缩小摆动幅度，以保证雷达接收和发送数据信息的及时性和准确性，所述一定角度β的计算方式如下： ，且所述一定角度β满足：
‑
90
°
≤β≤ 90
°
。2.如权利要求1所述的一种新型海上船舶会遇预警提示系统，其特征在于：所述会遇安全距离CPA为0.5海里
‑
2海里。3.如权利要求1所述的一种新型海上船舶会遇预警提示系统，其特征在于：所述若干可调雷达组件（2）为三个，通过固定架分别固定设置于船体（1）的前侧、船体（1）的左侧和船体（1）的右侧。4.如权利要求1所述的一种新型海上船舶会遇预警提示系统，其特征在于：所述雷达组件（4）设置于雷达调整组件（5）上，所述雷达调整组件（5）包括外筒（6）、球形支撑架（7）、水平调整杆组（8）、弧形支撑座（9）、球体（10）和调整杆（11），所述球形支撑架（7）固定设置于外筒（6）内侧，所述水平调整杆组（8）转动设置于球形支撑架（7）上，所述水平调整杆组（8）包括雷达晃动调整组件（13）和配重调整组件（12），球体（10）转动设置于球形支撑架（7）内...

【专利技术属性】
技术研发人员：林英华，林英秋，林英章，胡清献，周伦灿，
申请(专利权)人：福建飞通通讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：