一种面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法技术

技术编号:46591650 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:25
本发明专利技术公开了一种面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法包括,利用电子海图提取静态交通环境信息,生成静态数字孪生环境;通过船载设备获取动态交通环境实时数据,生成动态数字孪生环境;融合动静态环境并通过经纬度转墨卡托投影实现坐标配准;结合历史AIS轨迹和海上避碰规则,规划多场景静态路径;采用MMG模型模拟船舶操纵运动,构建虚实融合试验场景;针对近岸水域构建数字孪生环境并设置避让策略;本发明专利技术通过构建高保真的数字孪生交通环境,为船舶自主航行系统提供准确、全面的环境感知数据,从而为后续的自主航行决策提供基础支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字化孪生的船舶智能航行,尤其涉及一种面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法


技术介绍

1、船舶自主航行技术作为智能航运领域的核心组成部分,近年来随着数字化、智能化技术的快速发展而取得了显著进展。而数字孪生技术作为一种新兴的数字化建模手段,通过对物理实体的几何、物理和行为特性进行虚拟映射,已在航空、制造和交通等领域展现出强大的应用潜力。特别是针对定线制水域和近岸水域,研究人员结合历史航行数据和实时传感器信息,尝试构建高保真的数字化交通环境,以提升船舶在高密度交通流和复杂地形条件下的环境感知能力。然而,现有的数字孪生技术在船舶航行领域的应用仍处于初级阶段,主要集中于静态环境的建模,难以全面满足自主航行对多场景、多目标的复杂环境感知需求。

2、具体来说,存在以下不足之处:首先,现有方法对动静态交通环境的融合能力不足,难以实现实时、精准的空间坐标配准,导致虚拟环境与实际航行场景的偏差较大,影响环境感知的可靠性。其次,现有环境构建方法多针对单一航次任务,缺乏对多场景航行需求的全面支持,尤其是在定线制水域中,未能充分结合航行规则和历史ai本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,所述静态交通环境包括基础地理实体、水域基础设施以及导航辅助装置,所述动态交通环境包括机动船舶和特殊船舶。

3.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,所述静态交通环境的数学模型根据基础地理实体分为圆形模型、点状模型、条形模型以及多边形模型,所述动态交通环境根据船舶类型分为普通机动船模型、条形模型、圆形模型和点状模型。

4.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,所述静态交通环境包括基础地理实体、水域基础设施以及导航辅助装置,所述动态交通环境包括机动船舶和特殊船舶。

3.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,所述静态交通环境的数学模型根据基础地理实体分为圆形模型、点状模型、条形模型以及多边形模型,所述动态交通环境根据船舶类型分为普通机动船模型、条形模型、圆形模型和点状模型。

4.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数字孪生方法,其特征在于,将所述静态数字交通环境和动态数字交通环境进行融合,包括:

5.如权利要求1所述的面向船舶自主航行的交通环境数...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘霄王聪孟洋然吴勇屠佳
申请(专利权)人:江苏海事职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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