CN111959684B - 一种基于智能船舶的锚泊定位系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于智能船舶的锚泊定位系统及方法，系统包括：船舶模块用于获取待定位船舶的自身信息；环境荷载模块用于获取待定位船舶的环境荷载信息并根据所述环境荷载信息获取待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载；推进器模块用于获取所述待定位船舶的推进器设备信息；推力优化分配模块用于确定待定位船舶中推进器的推力信息，且待定位船舶的推进器按照所述推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点；预先设定的数据库中具有多种类型信息；数据库模块用于将待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

Description

一种基于智能船舶的锚泊定位系统及方法

技术领域

本发明涉及智能船舶技术领域，尤其涉及一种基于智能船舶的锚泊定位系统及方法。

背景技术

在社会经济快速发展的今天，我国综合国力不断提升，对海洋资源的开发和利用，已经成为未来发展的必然趋势，由于海洋环境过于复杂，在海面工作的过程中，船舶容易受到干扰因素的影响，由于时滞现象等问题很容易造成船舶控制系统的网络延迟、推进器响应滞后等问题，最终影响船舶系统的稳定性和安全性。但是现有的智能船舶在锚泊时都是通过人为的观察外界环境进行锚泊操作，使智能船舶锚泊的指定区域。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于智能船舶的锚泊定位系统及方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种智能船舶的锚泊定位系统，包括：

推力优化分配模块、船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块；所述推力优化分配模块分别与所述船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块连接；

船舶模块用于根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息；

环境荷载模块用于获取所述待定位船舶的环境荷载信息并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载；

推进器模块用于获取所述待定位船舶的推进器设备信息；

推力优化分配模块用于根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且所述待定位船舶的推进器按照所述推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点；

所述预先设定的数据库中具有多种类型信息；

所述推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小；

数据库模块用于将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

优选的，所述系统还包括：

输出模块用于展示所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息。

优选的，所述待定位船舶的自身信息包括：船长、船宽、吃水量、排水量、受风面积、波浪力、船舶当前位置。

优选的，所述待定位船舶的环境荷载信息包括：风速、风向、浪高、波浪周期、流向、流速、船舶数量、障碍物信息。

优选的，所述待定位船舶的推进器设备信息包括：推进器的具体类型、推进器的位置分布、发动机转速、发动机功率。

优选的，所述数据库中的多种类型信息包括：

与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

第二方面，本发明实施例提供一种基于智能船舶的锚泊定位系统的智能船舶的锚泊定位方法，包括：

S1、根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息；

S2、实时获取待定位船舶的环境荷载信息和推进器设备信息，并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及智能船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载；

S3、根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息；

所述数据库中具有多种类型信息；

所述推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小；

S4、所述待定位船舶根据所述推力信息，在预先设定的轨道航行直至到达预先设定的锚泊点。

优选的，所述数据库中的多种类型信息包括：

与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

优选的，还包括：

S5、将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息分别按照按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于智能船舶的锚泊定位系统包括了推力优化分配模块，其中推力优化分配模块能够根据待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且待定位船舶的推进器按照推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点，不用通过人为的观察外界环境进行锚泊操作，使智能船舶的锚泊更便捷。

进一步地，数据库存储模块能够将待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中，使数据库中的信息在使用时速度更快，效率更高。

附图说明

图1为本发明的一种基于智能船舶的锚泊定位系统的示意图；

图2为本发明实施例中的一种基于智能船舶的锚泊定位方法的流程图；

图3为本发明实施例中的另一种基于智能船舶的锚泊定位方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本发明实施例提出的一种基于智能船舶的锚泊定位系统，不用通过人为的观察外界环境进行锚泊操作，使智能船舶的锚泊更便捷。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

参见图1，本实施例中一种基于智能船舶的锚泊定位系统，包括：推力优化分配模块、船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块；所述推力优化分配模块分别与所述船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块连接。

船舶模块用于根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息。

本实施例中的船舶模块可以实现对不同船舶模型的分析，该模块的船舶模型是根据现有船舶的参数进行模型创建，将创建好的模型保存在数据库存储模块的数据库中，在后续的分析中可以根据需要调用数据库中的船舶模型。

本实施例中待定位船舶的自身信息包括：船长、船宽、吃水量、排水量、受风面积、波浪力、船舶当前位置。

环境荷载模块用于获取所述待定位船舶的环境荷载信息并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的环境荷载。

本实施例中的环境载荷模块能够根据待定位船舶的环境荷载信息对待定位具体的外界环境条件进行分析，获取船舶在预先设定角度下所受到的环境荷载，本实施例中的环境荷载包括风荷载、流荷载和波浪荷载。本实施例中待定位船舶的环境荷载信息包括：风速、风向、浪高、波浪周期、流向、流速、船舶数量、障碍物信息。

推进器模块用于获取所述待定位船舶的推进器设备信息。

本实施例中待定位船舶的推进器设备信息包括：推进器的具体类型、推进器的位置分布、发动机转速、发动机功率。

推力优化分配模块用于根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且所述待定位船舶的推进器按照所述推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点。

推力优化模块主要对船舶所需要的推力进行合理化分配，确保整个推进信息系统的推力使用率。

本实施例中确定的待定位船舶中推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小。

本实施例中确定的推力的方向和推力的大小能后使待定位船舶在当下所受到的预先设定角度下所受到的环境荷载以及环境总荷载的情况下，能够是船舶按照预先设定的轨道行驶。所述预先设定的数据库中具有多种类型信息，包括与与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

数据库模块用于将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

在本实施例的实际应用中智能船舶在锚泊过程中，产生的数据量巨大且复杂多样，而本实施例中数据库模块可将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中保证了数据信息的调用运行效率，提高了系统的运行效率，进而提高数据库应用的整体性能。

本实施例中的基于智能船舶的锚泊定位系统还包括：

输出模块用于展示所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息。

本实施例提供的一种基于智能船舶的锚泊定位系统包括了推力优化分配模块，其中推力优化分配模块能够根据待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且待定位船舶的推进器按照推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点，不用通过人为的观察外界环境进行锚泊操作，使智能船舶的锚泊更便捷。

实施例二

第二方面，参见图2，本发明实施例提供一种基于智能船舶的锚泊定位系统的智能船舶的锚泊定位方法，包括：

S1、根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息。

S2、实时获取待定位船舶的环境荷载信息和推进器设备信息，并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及智能船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载。

S3、根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息。

所述数据库中具有多种类型信息，包括：与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

所述推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小。

S4、所述待定位船舶根据所述推力信息，在预先设定的轨道航行直至到达预先设定的锚泊点。

参见图3，本实施例中的智能船舶的锚泊定位方法还包括：

S5、将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息分别按照按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

在本实施例的实际应用中智能船舶在锚泊过程中，产生的数据量巨大且复杂多样，而本实施例中将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中保证了数据信息的调用运行效率，提高了系统的运行效率，进而提高数据库应用的整体性能。

本实施例提供的一种基于智能船舶的锚泊定位方法根据待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且待定位船舶的推进器按照推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点，不用通过人为的观察外界环境进行锚泊操作，使智能船舶的锚泊更便捷。

由于本发明上述实施例所描述的智能船舶的锚泊定位系统，为实施本发明上述实施例的智能船舶的锚泊定位方法所采用的系统，故而基于本发明上述实施例所描述的智能船舶的锚泊定位方法，本领域所属技术人员能够了解该系统的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统都属于本发明所欲保护的范围。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于智能船舶的锚泊定位系统，其特征在于，包括：

推力优化分配模块、船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块；所述推力优化分配模块分别与所述船舶模块、环境荷载模块、推进器模块、数据库存储模块连接；

船舶模块用于根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息；

环境荷载模块用于获取所述待定位船舶的环境荷载信息并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的环境荷载；

推进器模块用于获取所述待定位船舶中的推进器设备信息；

推力优化分配模块用于根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息，且所述待定位船舶的推进器按照所述推力信息将所述待定位船舶在预先设定的轨道推送至预先设定的锚泊点；

所述预先设定的数据库中具有多种类型信息；

所述推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小；

数据库模块用于将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中；

输出模块用于展示所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息；

所述待定位船舶的自身信息包括：船长、船宽、吃水量、排水量、受风面积、波浪力、船舶当前位置；

所述待定位船舶的环境荷载信息包括：风速、风向、浪高、波浪周期、流向、流速、船舶数量、障碍物信息；

所述待定位船舶的推进器设备信息包括：推进器的具体类型、推进器的位置分布、推进器中发动机的转速、推进器中发动机功率。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据库中的多种类型信息包括：

与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

3.一种基于权利要求1至2任一所述系统的智能船舶的锚泊定位方法，其特征在于，包括：

S1、根据预先设定的待定位船舶的参数创建船舶模型，并根据所述船舶模型获取待定位船舶的自身信息；

S2、实时获取待定位船舶的环境荷载信息和推进器设备信息，并根据所述环境荷载信息获取所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及智能船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载；

S3、根据所述待定位船舶的自身信息、所述待定位船舶所受到的环境总荷载，以及待定位船舶在预先设定角度下所受到的的环境荷载以及推进器设备信息和预先设定的数据库确定待定位船舶中推进器的推力信息；

所述数据库中具有多种类型信息；

所述推进器的推力信息包括：推力的方向和推力大小；

S4、所述待定位船舶根据所述推力信息，在预先设定的轨道航行直至到达预先设定的锚泊点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据库中的多种类型信息包括：

与船长的信息对应的第一类型信息；与船宽的信息对应的第二类型信息；与船的吃水量信息对应的第三类型信息；与船的排水量信息对应的第四类型信息；与船的受风面积信息对应的第五类型信息；与船的波浪力信息对应的第六类型信息；与船舶当前位置信息对应的第七类型信息；与风速信息对应的第八类型信息；与风向信息对应的第九类型信息；与浪高信息对应的第十类型信息；与波浪周期信息对应的第十一类型信息；与流向信息对应的第十二类型信息；与流速信息对应的第十三类型信息；与船舶数量信息对应的第十四类型信息；与障碍物信息信息对应的第十五类型信息；与推进器中发动机转速信息对应的第十六类型信息；与推进器中发动机功率信息对应的第十七类型信息；与推进器类型信息对应的第十八类型信息；与推进器位置分布信息对应的第十九类型信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

S5、将所述待定位船舶的自身信息、环境荷载信息以及推进器设备信息分别按照按照所述数据库中的信息的类型分别存储至数据库中。

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