一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種航海用導(dǎo)航方法，其包括如下步驟：S1、接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑；S2、實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶；S3、根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。本發(fā)明還提供一種航海用導(dǎo)航系統(tǒng)。
【專利說明】
一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)航設(shè)備，是指利用定位系統(tǒng)為車輛、船舶、航空器等移動物體提供路線指導(dǎo)的設(shè)備?，F(xiàn)有的導(dǎo)航設(shè)備，主要利用定位系統(tǒng)為用戶提供導(dǎo)航服務(wù)。具體地，導(dǎo)航設(shè)備為用戶提供導(dǎo)航地圖，導(dǎo)航地圖中顯示導(dǎo)航路徑，以及從當(dāng)前位置到目的地的預(yù)計耗費時長。
[0003]船舶用導(dǎo)航雷達，也稱航海雷達，轉(zhuǎn)載于船舶上，是測定本船位置和預(yù)防沖撞所不可缺少的裝置。船舶用導(dǎo)航雷達通過準(zhǔn)確捕獲其他船只、陸地、航線標(biāo)志等物標(biāo)的位置信息，并將其顯示在顯示屏的方式實現(xiàn)航行避讓、船舶定位和引航的作用。
[0004]但是，目前船舶導(dǎo)航裝置的功能較為單一，不能滿足綜合導(dǎo)航功能要求，并且顯示屏也一般為專用設(shè)備，不能針對各種不同類型的航海雷達信號進行統(tǒng)一處理和顯示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)。
[0006]—種航海用導(dǎo)航方法，其包括如下步驟:
51、接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑；
52、實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶；
53、根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。
[0007]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述步驟S3包括:
從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)；
遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表；
根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表；根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼；
將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并；
在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。
[0008]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。
[0009]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述步驟S3還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。
[0010]本發(fā)明還提供一種航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括依次連接的路徑生成單元、航段確定單元、航海圖生成單元:
路徑生成單元，用于接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑；
航段確定單元，用于實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶；
航海圖生成單元，用于根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。
[0011 ]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述航海圖生成單元包括依次連接的信息讀取子單元、粗關(guān)聯(lián)子單元、細關(guān)聯(lián)子單元、計算子單元、固定關(guān)聯(lián)子單元、合并子單元、顯示子單元:
信息讀取子單元，用于從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)；
粗關(guān)聯(lián)子單元，用于遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表；
細關(guān)聯(lián)子單元，用于根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
計算子單元，用于根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
固定關(guān)聯(lián)子單元，用于獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通?目業(yè)務(wù)標(biāo)識碼；
合并子單元，用于將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并；
顯示子單元，用于在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。
[0012]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。
[0013]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述航海圖生成單元還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。
[0014]實施本發(fā)明提供的一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)具有以下有益效果:可以通過將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，能夠在初步導(dǎo)航路徑上的各個航段獲得最優(yōu)的優(yōu)選匹配航段，能夠在整個航行過程中的最優(yōu)的導(dǎo)航路徑，并且通過船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖，能夠結(jié)合船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了 AIS目標(biāo)信息與雷達目標(biāo)信息的融合，在船舶航行的各個時亥IJ，能夠通過全景航海圖獲得船舶航行周邊情況的實時信息，能夠避免發(fā)生碰撞或擱淺事件的發(fā)生。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明實施例提供一種航海用導(dǎo)航方法，其包括如下步驟:
S1、接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑。
[0017]在本步驟中，初步導(dǎo)航路徑是一個大致的航行路線圖，導(dǎo)航路徑是由多個航段構(gòu)成的。
[0018]S2、實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中。在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶。
[0019]優(yōu)選匹配航段可以從云平臺服務(wù)器中位于相同地點、相同航線的航段中進行篩選獲得，這些優(yōu)選匹配航段都是經(jīng)過驗證過的，因此安全性、可靠性高。
[0020]優(yōu)選地，在沒有衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)時，通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送到云平臺服務(wù)器
S3、根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。全景航海圖，能夠結(jié)合船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了AIS目標(biāo)信息與雷達目標(biāo)信息的融合，在船舶航行的各個時刻，能夠通過全景航海圖獲得船舶航行周邊情況的實時信息，能夠避免發(fā)生碰撞或擱淺事件的發(fā)生。
[0021 ]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述步驟S3包括:
從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)；
遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表；
根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表；根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼；
將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并；
在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。
[0022]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。
[0023]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航方法中，
所述步驟S3還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。
[0024]在本實施例，全景海圖上會顯示導(dǎo)航的路徑、周圍的船舶或其他固定、移動目標(biāo)以及海底狀況。
[0025]本發(fā)明還提供一種航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括依次連接的路徑生成單元、航段確定單元、航海圖生成單元:
路徑生成單元，用于接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑；
航段確定單元，用于實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶；
航海圖生成單元，用于根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。
[0026]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述航海圖生成單元包括依次連接的信息讀取子單元、粗關(guān)聯(lián)子單元、細關(guān)聯(lián)子單元、計算子單元、固定關(guān)聯(lián)子單元、合并子單元、顯示子單元:
信息讀取子單元，用于從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)；
粗關(guān)聯(lián)子單元，用于遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表；
細關(guān)聯(lián)子單元，用于根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
計算子單元，用于根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表；
固定關(guān)聯(lián)子單元，用于獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通?目業(yè)務(wù)標(biāo)識碼；
合并子單元，用于將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并；
顯示子單元，用于在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。
[0027]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。
[0028]在本發(fā)明所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)中，
所述航海圖生成單元還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。
[0029]實施本發(fā)明提供的一種航海用導(dǎo)航方法與系統(tǒng)具有以下有益效果:可以通過將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，能夠在初步導(dǎo)航路徑上的各個航段獲得最優(yōu)的優(yōu)選匹配航段，能夠在整個航行過程中的最優(yōu)的導(dǎo)航路徑，并且通過船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖，能夠結(jié)合船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了 AIS目標(biāo)信息與雷達目標(biāo)信息的融合，在船舶航行的各個時亥IJ，能夠通過全景航海圖獲得船舶航行周邊情況的實時信息，能夠避免發(fā)生碰撞或擱淺事件的發(fā)生。
[0030]上述方法實施例與系統(tǒng)實施例是一一對應(yīng)的，因此，方法實施例的擴展也可適用于上述系統(tǒng)實施例。
[0031]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機儲存器、內(nèi)存、只讀存儲器、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、⑶-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其他形式的存儲介質(zhì)中?？梢岳斫獾氖牵瑢τ诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種航海用導(dǎo)航方法，其特征在于，其包括如下步驟: 51、接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑； 52、實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶； 53、根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。2.如權(quán)利要求1所述的航海用導(dǎo)航方法，其特征在于， 所述步驟S3包括: 從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)； 遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表； 根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表； 根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表； 獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼； 將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并； 在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。3.如權(quán)利要求2所述的航海用導(dǎo)航方法，其特征在于， 所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。4.如權(quán)利要求3所述的航海用導(dǎo)航方法，其特征在于， 所述步驟S3還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。5.—種航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，其包括依次連接的路徑生成單元、航段確定單元、航海圖生成單元: 路徑生成單元，用于接收輸入的航海目的地，根據(jù)當(dāng)前船舶所在的位置以及航海目的地生成初步導(dǎo)航路徑； 航段確定單元，用于實時獲取船舶的位置信息，將船舶的位置信息通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云平臺服務(wù)器，判斷云平臺服務(wù)器中是否有優(yōu)選匹配航段，在存在優(yōu)選匹配航段時，獲取優(yōu)選匹配航段，并將當(dāng)前優(yōu)選匹配航段加入到初步導(dǎo)航路徑中；在不存在優(yōu)選匹配航段時，云平臺服務(wù)實時生成導(dǎo)航航段，將當(dāng)前導(dǎo)航航段加入到初步導(dǎo)航路徑中并通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到船舶； 航海圖生成單元，用于根據(jù)船舶自動識別系統(tǒng)以及電子海圖顯示與信息系統(tǒng)生成以船舶為中心，以預(yù)設(shè)距離為半徑區(qū)域內(nèi)的全景航海圖。6.如權(quán)利要求5所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于， 所述航海圖生成單元包括依次連接的信息讀取子單元、粗關(guān)聯(lián)子單元、細關(guān)聯(lián)子單元、計算子單元、固定關(guān)聯(lián)子單元、合并子單元、顯示子單元: 信息讀取子單元，用于從船舶自動識別系統(tǒng)中讀取AIS電文信息，從雷達系統(tǒng)中讀取雷達電文信息，并對AIS電文信息以及雷達電文信息進行解碼得到解碼后的AIS動態(tài)信息以及解碼后雷達動態(tài)信息;將雷達動態(tài)信息存入以水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼為主字段的雷達鏈表，將AIS動態(tài)信息存入AIS動態(tài)信息鏈表;并在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)顯示AIS目標(biāo)以及雷達目標(biāo)； 粗關(guān)聯(lián)子單元，用于遍歷雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表，對比雷達鏈表和AIS動態(tài)鏈表中雷達動態(tài)信息與AIS動態(tài)信息的時間和距離;并從中搜索出滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)，將滿足時間-空間粗關(guān)聯(lián)條件的雷達編號、AIS的水上移動通信業(yè)務(wù)標(biāo)識碼好、粗關(guān)聯(lián)的次數(shù)存入粗關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表； 細關(guān)聯(lián)子單元，用于根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表獲得雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將雷達目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻，并存入細關(guān)聯(lián)鏈表;根據(jù)粗關(guān)聯(lián)鏈表，搜索與雷達對應(yīng)滿足粗關(guān)聯(lián)條件的一個或多個AIS目標(biāo)當(dāng)前的動態(tài)信息，并將當(dāng)前的動態(tài)信息外推至系統(tǒng)時刻并存入細關(guān)聯(lián)鏈表； 計算子單元，用于根據(jù)細關(guān)聯(lián)鏈表計算雷達與AIS目標(biāo)的距離間因素、方位間因素、航速間因素、航向間因素、單因素集關(guān)聯(lián)隸屬度和不相關(guān)聯(lián)隸屬度、綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度和不關(guān)聯(lián)隸屬度，并將計算結(jié)果存入細關(guān)聯(lián)鏈表； 固定關(guān)聯(lián)子單元，用于獲取各系統(tǒng)時刻最大綜合因素的關(guān)聯(lián)隸屬度，當(dāng)最大的關(guān)聯(lián)隸屬度大于細關(guān)聯(lián)第一預(yù)設(shè)門限值，關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子累加；當(dāng)關(guān)聯(lián)質(zhì)量因子大于細關(guān)聯(lián)第二預(yù)設(shè)門限值時，判斷為固定關(guān)聯(lián)并記錄固定關(guān)聯(lián)時一一對應(yīng)的雷達編號以及AIS的水上移動通?目業(yè)務(wù)標(biāo)識碼； 合并子單元，用于將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并； 顯示子單元，用于在電子海圖顯示與信息系統(tǒng)中顯示合并后的AIS目標(biāo)與雷達目標(biāo)。7.如權(quán)利要求6所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于， 所述將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并將其與雷達信息進行合并包括:將滿足固定關(guān)聯(lián)的雷達目標(biāo)與AIS目標(biāo)的實時信息外推至雷達時刻，并根據(jù)加權(quán)算法將其與雷達信息進行合并。8.如權(quán)利要求7所述的航海用導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于， 所述航海圖生成單元還包括通過聲納系統(tǒng)對本船舶周圍的海底狀況進行探測，并將探測的結(jié)果顯示到全景航海圖上。
【文檔編號】G01C21/20GK105928521SQ201610256338
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】劉鑫, 董傳明, 孔凡, 孔凡一
【申請人】山東交通學(xué)院