船舶防碰撞裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種船舶防碰撞裝置。它包括用來測量遠距離目標方位、距離的導航雷達以及用來測量船舶周圍近距離目標方位、距離的超寬帶裝置，超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個能夠?qū)Λ@得的目標信息進行處理、分析形成不同控制指令的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，導航雷達通過一個數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)連接到數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的信息輸出端連接到一個用于執(zhí)行控制指令信息的執(zhí)行單元上。采用上述的結構后能夠減少碰撞事故的發(fā)生，特別是對于中、小型船舶具有較高的性價比，對保證船舶安全航行與作業(yè)具有重大意義。
【專利說明】船舶防碰撞裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種航海船舶用的輔助裝置，特別是一種針對中、小型船只的船舶防碰撞裝置。

【背景技術】
[0002]船舶避碰問題是航海研究中很重要的一個課題。一方面，目前國內(nèi)外應用的與船舶防撞相關的設備產(chǎn)品主要是ARPA雷達和AIS系統(tǒng)，它們?yōu)榇c船、船與岸之間提供了良好的交互性，能夠起到較好的避碰作用。但是它們的價格都比較昂貴，一般只在大型船只和遠洋漁輪上裝備，中等船只和輕型噸位的漁船一般很少使用以上兩種裝備。另外一方面，現(xiàn)有針對中、小型船只的防碰撞裝置多是利用一個船舶防碰撞告警設備與船上原有航海雷達配合使用構成一個新裝置，但是這種裝置沒有解決航海雷達自身盲區(qū)較大的問題，所以導致船舶在狹窄水域或者對船舶周圍小型目標防碰撞性能較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種對于中、小型船舶具有較高性價比，切實避免碰撞事故發(fā)生的船舶防碰撞裝置。
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的船舶防碰撞裝置，包括用來測量遠距離目標方位、距離的導航雷達以及用來測量船舶周圍近距離目標方位、距離的超寬帶裝置，超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個能夠?qū)Λ@得的目標信息進行處理、分析形成不同控制指令的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，導航雷達通過一個數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)連接到數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的信息輸出端連接到一個用于執(zhí)行控制指令信息的執(zhí)行單元上。
[0005]所述數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上還連接有用于輔助數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進行判決的防碰撞數(shù)據(jù)庫。
[0006]所述執(zhí)行單元包括能夠發(fā)出報警信號的報警系統(tǒng)和能夠強制改變船舶行駛速度、前進方向或做出制動措施的自動控制裝置。
[0007]采用上述的結構后，由于設置的與數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)連接的導航雷達和超寬帶裝置，既能夠?qū)h距離目標及時預警，又能夠克服導航雷達的盲區(qū)較大的問題，識別船舶周圍近距離的目標，發(fā)出警報信號；同時首次將數(shù)據(jù)庫技術用于船舶防碰撞系統(tǒng)，極大地方便了船長指揮，進一步提高了船舶的安全性；由此可見，本實用新型的船舶防碰撞裝置能夠減少碰撞事故的發(fā)生，特別是對于中、小型船舶具有較高的性價比，對保證船舶安全航行與作業(yè)具有重大意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型船舶防碰撞裝置的原理框圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的船舶防碰撞裝置作進一步詳細說明。
[0010]如圖所示，本實用新型的船舶防碰撞裝置，包括導航雷達、超寬帶裝置以及數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)，還包括一個與導航雷達連接的數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)，導航雷達是每個船舶上原有必備的裝備，它主要測量較遠距離目標的方位、距離；數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)對導航雷達輸出的目標距離、方位信號經(jīng)過處理得到數(shù)字脈沖信號；導航雷達通過數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)連接到一個數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，超寬帶裝置由信號源模塊、發(fā)射模塊、接收模塊、天線以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等組成，它通過測量發(fā)射信號與接收信號之間的時間差來進行測距，它以納秒量級或者亞納秒量級作為脈沖信號，距離分辨率能夠達到厘米級，同時其近距離盲區(qū)將可以得到極大限度的縮短，最小探測距離可達到數(shù)十厘米，這就克服了導航雷達盲區(qū)較大導致對周圍近距離目標不能探測的問題。因此，超寬帶裝置主要用來測量船舶周圍近距離目標的方位、距離；所說的超寬帶裝置的信息輸出端直接連接到數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，其中，數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)是船舶防碰撞系統(tǒng)的中樞，是系統(tǒng)中的主要信息處理部分，它結合防碰撞數(shù)據(jù)庫，對導航雷達、超寬帶裝置得到的目標信息進行綜合處理、分析從而形成不同的控制指令，并將形成的控制決定傳輸給執(zhí)行單元，完成防碰撞預測與判斷功能。當有碰撞危險時，數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)會發(fā)出不同危險等級的信息給執(zhí)行單元；數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的信息輸出端連接到一個用于執(zhí)行控制指令信息的執(zhí)行單元上。
[0011]其中，所說的執(zhí)行單元包括能夠發(fā)出報警信號的報警系統(tǒng)和能夠強制改變船舶行駛速度、前進方向或做出制動措施的自動控制裝置，報警系統(tǒng)實現(xiàn)報警功能，提醒駕駛員、船長注意危險障礙物；而當數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)發(fā)出危險等級比較高的指令的情況下，自動控制裝置將自動強制改變本船行駛速度、前進方向或做出相應的制動措施，從而有效地避免事故的發(fā)生。
[0012]進一步的，數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上還連接有防碰撞數(shù)據(jù)庫，防碰撞數(shù)據(jù)庫，主要是根據(jù)經(jīng)驗積累，對目標回波的強弱、清晰度、回波大小、回波的形狀利用模糊算法而建立起的目標特征數(shù)據(jù)庫，它主要用于輔助數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進行判決，提高判斷的準確度和及時性。同時它將數(shù)據(jù)傳輸給船長，方便船長判斷目標。
[0013]通過上述的結構可見，本實用新型的船舶防碰撞裝置通過導航雷達來探測遠距離目標的方位、距離，利用超寬帶裝置來探測船舶周圍近距離目標的方位、距離，并借助防碰撞數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)將以上信息綜合處理、分析，從而判斷本船在航行、靠離碼頭過程中是否與其它物體有碰撞危險，并給出相應的對策措施，還需要說明的是超寬帶裝置具有非常簡單的收發(fā)信機結構和硬件電路，同時，超寬帶信號功率很低，頻譜很寬，對船舶上的導航雷達、通信設備不會造成干擾，效果良好。
【權利要求】
1.一種船舶防碰撞裝置，其特征在于:包括用來測量遠距離目標方位、距離的導航雷達以及用來測量船舶周圍近距離目標方位、距離的超寬帶裝置，所述超寬帶裝置的信息輸出端連接到一個能夠?qū)Λ@得的目標信息進行處理、分析形成不同控制指令的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，所述導航雷達通過一個數(shù)據(jù)預處理系統(tǒng)連接到數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上，所述數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的信息輸出端連接到一個用于執(zhí)行控制指令信息的執(zhí)行單元上。
2.按照權利要求1所述的船舶防碰撞裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)上還連接有用于輔助數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進行判決的防碰撞數(shù)據(jù)庫。
3.按照權利要求1所述的船舶防碰撞裝置，其特征在于:所述執(zhí)行單元包括能夠發(fā)出報警信號的報警系統(tǒng)和能夠強制改變船舶行駛速度、前進方向或做出制動措施的自動控制>j-U ρ?α裝直。
【文檔編號】G01S13/93GK204215036SQ201420548780
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】賈占彪, 朱愛民, 姚森杰, 楊建
申請人:中國人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學院