【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航海，尤其涉及一種船舶離靠泊輔助系統。
技術介紹
1、隨著我國港口現代化建設的推進，船舶安全、高效地離靠泊成為了當務之急。
2、傳統的船舶在停靠碼頭時，需要依靠人力或者其他輔助設備才能完成離靠操作，這種方法不僅費時費力，而且容易發生意外，同時，船舶在離靠泊時，常常會出現碰撞或擦碰的現象，導致貨物損壞、船員受傷以及環境污染等問題，大大降低了船舶的停靠效率和安全性。
3、因此，本專利技術提出一種船舶離靠泊輔助系統。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種船舶離靠泊輔助系統，用以解決現有技術中船舶停靠時需要依靠人力或者其他輔助設備才能完成離靠操作，不僅費時費力，而且容易發生意外，同時，會出現碰撞或擦碰的現象，導致貨物損壞、船員受傷以及環境污染等問題，大大降低了船舶的停靠效率和安全性的缺陷。
2、一方面，本專利技術提供一種船舶離靠泊輔助系統，包括：
3、第一獲取模塊：根據全球衛星導航系統實時獲取船舶的航行數據和航向狀態；
4、第一確定模塊：確定目標碼頭位置信息，并確定船舶和目標碼頭的相對位置關系；
5、第二確定模塊：根據所述相對位置關系基于航行數據和航向狀態確定船舶的多條預計航行軌跡；
6、優化模塊：根據船舶周圍環境以及航行規則對多條預計航行軌跡進行優化，根據優化結果確定最優的行駛路徑，實現船舶的離靠泊輔助；
7、其中，優化模塊，包括：
8、第三獲取單元：根據衛星遙感獲取
9、第六確定單元：根據所述各種環境數據和航行規則確定航程中的危險因素；
10、優化單元：根據所述危險因素對多條預計航行軌跡進行優化；
11、第七確定單元：根據優化結果結合船舶的成本因素確定最優的行駛路徑，實現船舶的離靠泊輔助；
12、其中，優化單元，包括：
13、第一獲取子單元：根據危險因素確定每條預計航行軌跡的多個路徑偏移方案，獲取每個路徑偏移方案的路徑偏移量；
14、構建子單元：基于每個路徑偏移方案的路徑偏移量，根據船舶航行器的時變動力學參數構建船舶航行器的時變動力模型；
15、第一確定子單元：利用船舶航行器的時變動力模型根據每個路徑偏移方案的路徑偏移量確定每個路徑偏移方案的動力損失參數和動力負擔參數；
16、第二確定子單元：根據動力損失參數和動力負擔參數確定出每個路徑偏移方案的動力成本；
17、第一篩選子單元：篩選出動力成本小于等于第一成本閾值的第一路徑偏移方案，獲取每個第一路徑偏移方案的船舶停留時間分布；
18、分析子單元：根據每個第一路徑偏移方案的船舶停留時間分布分析出每個第一路徑偏移方案的時間成本；
19、第二篩選子單元：篩選出時間成本小于等于第二成本閾值的第二路徑偏移方案，根據危險因素確定避障指標；
20、第三確定子單元：基于避障指標獲取避碰決策優化指標，通過避碰決策優化指標確定船舶的操控狀態參數；
21、第三篩選子單元：根據操控狀態參數確定每個第二路徑偏移方案的控制強度成本，篩選出控制強度成本小于等于第三成本閾值的第三路徑偏移方案；
22、確定優化方案子單元：將每條第三路徑偏移方案作為預計航行軌跡的優化方案。
23、根據本專利技術提供的一種船舶離靠泊輔助系統，第一獲取模塊，包括：
24、解碼單元：根據全球衛星導航系統獲取衛星信號，對所述衛星信號進行解碼；
25、第一確定單元：根據解碼結果獲取衛星信號的時間戳和強度，根據時間戳和強度確定船舶的位置和速度；
26、第一獲取單元：根據自動識別系統獲取船舶的航向角；
27、第二獲取單元：根據所述船舶的位置、速度和航向角實時獲取船舶的航行數據和航向狀態。
28、根據本專利技術提供的一種船舶離靠泊輔助系統，還包括：
29、第二獲取模塊：根據多種類型傳感器實時獲取船舶運行過程中的多個參數；
30、傳輸模塊：通過無線將傳感器與控制系統進行連接，并將所述多個參數傳輸至海上數據處理中心；
31、分析模塊：對所述多個參數基于深度學習進行分析，確定船舶可能的故障點和故障原因；
32、智能控制模塊：將所述故障點和故障原因基于人機界面系統進行實時顯示，通過人工智能技術對船舶進行遠程監控和遙控，實現對船舶的智能控制。
33、根據本專利技術提供的一種船舶離靠泊輔助系統，第一確定模塊，包括：
34、第二確定單元：根據地理信息系統獲取目標碼頭的地理空間信息，根據地理空間信息確定碼頭的坐標信息；
35、幾何變換單元：對船舶和目標碼頭的坐標信息進行幾何變換；
36、第三確定單元：根據變換結果確定目標碼頭和船舶之間的方位角和距離；
37、第四確定單元：根據所述方位角和距離確定船舶和目標碼頭的相對位置關系。
38、根據本專利技術提供的一種船舶離靠泊輔助系統，第二確定模塊，包括：
39、設置單元：根據所述航行數據和航向狀態建立船舶的運動模型，對所述運動模型設置多個約束條件；
40、預測單元：基于設置后的運動模型結合歷史航向信息和相關數據根據預設算法預測船舶未來的運動軌跡；
41、第五確定單元：根據所述相對位置關系以及船舶未來的運動軌跡利用規劃算法確定船舶的多條預計航行軌跡。
42、根據本專利技術提供的一種船舶離靠泊輔助系統，還包括：獲取航行軌跡模塊，在根據航程中的危險因素對多條預計航行軌跡進行優化之前獲取目標預計航行軌跡，獲取航行軌跡模塊包括：
43、劃分單元：將每條預計航行軌跡劃分為多段航行軌跡，獲取每段航行軌跡的區域海洋狀態數據；
44、第八確定單元：根據區域海洋狀態數據確定每段航行軌跡所在海洋區域對于船舶的動力影響因子和方向影響因子；
45、第九確定單元：基于動力影響因子和方向影響因子確定船舶在每段航行軌跡上的航行狀態偏移量；
46、篩選單元：根據航行狀態偏移量對多條預計航行軌跡進行篩選，獲取符合航行需求的目標預計航行軌跡。
47、與現有技術相比，本申請的有益效果如下：
48、根據目標碼頭和船舶的相對位置關系基于航行數據和航向狀態確定船舶的多條預計航行軌跡，并確定最優航行軌跡，實現船舶的離靠泊輔助，最優航行軌跡能夠避免發生意外，同時，減少了由于碰撞或擦碰的現象，導致貨物損壞、船員受傷以及環境污染等問題，大大提高了船舶的停靠效率和安全性。
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1.一種船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，第一獲取模塊，包括：
3.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，第一確定模塊，包括：
5.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，第二確定模塊，包括：
6.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，還包括：獲取航行軌跡模塊，在根據航程中的危險因素對多條預計航行軌跡進行優化之前獲取目標預計航行軌跡，獲取航行軌跡模塊包括：
【技術特征摘要】
1.一種船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，第一獲取模塊，包括：
3.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求1所述的船舶離靠泊輔助系統，其特征在于，第一確定模...
【專利技術屬性】
技術研發人員：施永昌，胡揚清，鄭衛東，王定華，沈策，高向上，李曉燕，毛國明，白培強，楊衛東，吳俊科，黃云剛，司文波，王悅州，黃熙雁，佟威，李潔，
申請(專利權)人：華能浙江能源開發有限公司玉環分公司，
類型：發明
國別省市：
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