基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水路交通監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航標(biāo)是指示航道方向、界限與障礙物的標(biāo)志，是船舶安全航行的重要助航設(shè)施。多功能航標(biāo)在傳統(tǒng)航標(biāo)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的傳感技術(shù)、通信技術(shù)，集成水流速度、水深、大氣溫度、濕度、大氣壓強(qiáng)、降雨量、風(fēng)向、風(fēng)速和溢油等傳感器于航標(biāo)上，為航道管理部門和船舶提供豐富的氣象、水文信息，為船舶安全、監(jiān)視船舶排污提供技術(shù)支持。多功能航標(biāo)不僅可以拓展航標(biāo)的功能，還可以收集更豐富的航道信息，對于提升內(nèi)河航運能力、減少安全事故和環(huán)境污染都有重要的價值。
[0003]目前與航標(biāo)碰撞檢測相關(guān)的系統(tǒng)只能監(jiān)測航標(biāo)是否發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生碰撞就會向航標(biāo)管理人員發(fā)送航標(biāo)碰撞報警信息，管理人員收到報警信息后，開船前往航標(biāo)碰撞現(xiàn)場檢查航標(biāo)碰撞情況。由于航標(biāo)小碰小撞時有發(fā)生，很多碰撞對航標(biāo)安全幾乎沒有影響，并不需要航標(biāo)管理人員開船到航標(biāo)現(xiàn)場查看，因此出現(xiàn)的頻繁報警，會令航標(biāo)管理者作出錯誤的決策，導(dǎo)致多次無效出航、勞動強(qiáng)度大，資金浪費多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠根據(jù)航標(biāo)碰撞后的軌跡變化來判斷航標(biāo)碰撞后狀態(tài)的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法。
[0005]一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)，其包括如下模塊:
[0006]初始位置信息獲取模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置采集航標(biāo)的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心；
[0007]航標(biāo)漂移圈確定模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息，并將水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標(biāo)的初始位置信息以及航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息生成航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈；
[0008]航標(biāo)移位圈確定模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標(biāo)的初始位置信息為圓心，以航標(biāo)發(fā)生移位時的位置以及航標(biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)移位圈；
[0009]狀態(tài)判斷模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置實時采集航標(biāo)的位置信息，并將實時采集航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)實時采集的航標(biāo)位置信息與航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈、航標(biāo)移位圈的關(guān)系判斷航標(biāo)處于正常漂移、一般碰撞、嚴(yán)重碰撞、航標(biāo)移位中的何種狀態(tài)。
[0010]一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測方法，其包括如下步驟:
[0011]S1、導(dǎo)航定位裝置采集航標(biāo)的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心;
[0012]S2、導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息，并將水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標(biāo)的初始位置信息以及航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息生成航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈；
[0013]S3、導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標(biāo)的初始位置信息為圓心，以航標(biāo)發(fā)生移位時的位置以及航標(biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)移位圈；
[0014]S4、導(dǎo)航定位裝置實時采集航標(biāo)的位置信息，并將實時采集航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)實時采集的航標(biāo)位置信息與航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈、航標(biāo)移位圈的關(guān)系判斷航標(biāo)處于正常漂移、一般碰撞、嚴(yán)重碰撞、航標(biāo)移位中的何種狀態(tài)。
[0015]有益技術(shù)效果:本發(fā)明的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法通過在檢測中心中預(yù)設(shè)航標(biāo)發(fā)生碰撞時位置信息變化的速率閾值，并通過比較實時采集的航標(biāo)的位置變化與速率閾值來判斷航標(biāo)的移動速度從而確定航標(biāo)是否發(fā)生碰撞；并根據(jù)實時采集的航標(biāo)位置信息與航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈、航標(biāo)移位圈的關(guān)系判斷航標(biāo)處于正常漂移、一般碰撞、嚴(yán)重碰撞、航標(biāo)移位中的何種狀態(tài)；然后根據(jù)需要然后向航標(biāo)管理人員發(fā)送報警信息，管理人員根據(jù)碰撞程度確定是否需要開船前往航標(biāo)碰撞的現(xiàn)場，出發(fā)前還可以回放航標(biāo)碰撞的軌跡，以便更進(jìn)一步了解碰撞情況，大大降低了管理人員現(xiàn)場查看航標(biāo)的次數(shù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實施例提供的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測方法流程圖；
[0018]圖3是航標(biāo)可能所在各種位置的剖面示意圖；
[0019]圖4是航標(biāo)處于正常漂移狀態(tài)的示意圖；
[0020]圖5是航標(biāo)處于一般碰撞狀態(tài)的示意圖；
[0021]圖6是航標(biāo)處于嚴(yán)重碰撞狀態(tài)的示意圖；
[0022]圖7是航標(biāo)處于航標(biāo)移位狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，在本發(fā)明實施例的一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標(biāo)碰撞程度檢測系統(tǒng)，其包括如下模塊:
[0024]初始位置信息獲取模塊10，用于通過導(dǎo)航定位裝置采集航標(biāo)的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0025]航標(biāo)漂移圈確定模塊20，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息，并將水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標(biāo)的初始位置信息以及航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息生成航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈。
[0026]可選地，所述航標(biāo)漂移圈確定模塊20包括:
[0027]導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)在航道水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息，并將水流動力作用下的航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0028]檢測中心抽取水流動力作用下的航標(biāo)未漂移時的位置信息，并生成以航標(biāo)的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下的航標(biāo)未漂移時的位置以及航標(biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)正常位置圈。
[0029]檢測中心抽取水流動力作用下的航標(biāo)相對于以航標(biāo)的初始位置的在航道順?biāo)较虻奈恢眯畔⒆畲笾担⑸梢院綐?biāo)的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下在航道順?biāo)较虻奈恢眯畔⒆畲笾狄约昂綐?biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)正常漂移范圍外圈。
[0030]檢測中心抽取水流動力作用下的航標(biāo)相對于以航標(biāo)的初始位置的在航道逆水方向的位置信息最大值，并生成以航標(biāo)的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下在航道逆水方向的位置信息最大值以及航標(biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈。
[0031]航標(biāo)移位圈確定模塊30，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標(biāo)發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標(biāo)的初始位置信息為圓心，以航標(biāo)發(fā)生移位時的位置以及航標(biāo)的初始位置相對距離為半徑的航標(biāo)移位圈。
[0032]狀態(tài)判斷模塊40，用于通過導(dǎo)航定位裝置實時采集航標(biāo)的位置信息，并將實時采集航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標(biāo)的位置變化判斷航標(biāo)的移動速度來確定航標(biāo)是否發(fā)生碰撞，并根據(jù)實時采集的航標(biāo)位置信息與航標(biāo)正常位置圈、航標(biāo)正常漂移范圍外圈、航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈、航標(biāo)移位圈的關(guān)系判斷航標(biāo)處于正常漂移、一般碰撞、嚴(yán)重碰撞、航標(biāo)移位中的何種狀態(tài)。
[0033]可選地，所述狀態(tài)判斷模塊40包括:
[0034]導(dǎo)航定位裝置實時采集航標(biāo)的位置信息，并將實時采集航標(biāo)的位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0035]在檢測中心中預(yù)設(shè)航標(biāo)發(fā)生碰撞時位置信息變化的速率閾值，并通過比較實時采集的航標(biāo)的位置變化與速率閾值來判斷航標(biāo)的移動速度從而確定航標(biāo)是否發(fā)生碰撞。
[0036]檢測中心判斷實時采集的航標(biāo)位置落入的范圍:航標(biāo)沿順?biāo)较蛳鄬τ诤綐?biāo)的初始位置的位置最大值落入航標(biāo)正常漂移范圍外圈與航標(biāo)正常位置圈之間，并且航標(biāo)沿逆水方向相對于航標(biāo)的初始位置的位置最大值落入航標(biāo)正常漂移范圍內(nèi)圈與航標(biāo)正常位置圈之間時，確定航標(biāo)處于正常漂移狀態(tài)；航標(biāo)沿順?biāo)较蛳鄬τ诤綐?biāo)的初始位置的位置最大值落入航標(biāo)正常漂移范圍外圈與航標(biāo)移位圈之間，并且航