一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法与流程

本发明涉及船舶，尤其涉及一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法。

背景技术：

1、抛锚作业是船舶最常见的作业之一，需要将船舶以设定的航向停泊在设定的锚位点，对船舶安全至关重要。传统的抛锚作业，需要船舶驾驶人员依据经验，通过人工瞭望、手动计算等方式完成，必须具有较高的业务水平。如果没有提前转向到设定航向，如要准确停靠在锚位点，需要频繁转向、倒车等，大大增加操纵困难，增加碰撞其他锚泊船等安全风险。手动计算与锚位点之间的距离、方位等参数，实时性不强，在风浪大、流速快等危险水域，如果无法及时计算，作出预判，容易偏离锚位点，增加抛锚时间。另外船舶走锚也是无法防止的,只能依赖值班人员提早发现。值锚更班的船舶值班人员必须定时瞭望,时刻保持小心谨慎的心态,预先判断本船还是他船发生走锚现象并提前做好准备,才能减少海事事故。这大大增加了人员工作负荷，而且受能见度、海况等天气影响，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，操作简单灵活，能够辅助航海人员实现自动化抛锚作业，节省了时间及人力，并且提高了抛锚作业的安全性。

2、本发明是通过以下技术方案予以实现：

3、一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其包括如下步骤：

4、s1：抛锚引导设置：启动电子海图系统并接收船舶导航系统发送的本船导航信息，电子海图系统输入引导锚位点位置信息、设定抛锚航向信息及设定抛锚辅助航线长度信息；

5、s2：抛锚引导监控：电子海图系统根据输入的引导锚位点位置信息、设定抛锚航向信息及设定抛锚辅助航线长度信息在电子海图上绘制出引导锚位点、抛锚辅助航线，结合本船导航信息实时绘制引导锚位点与本船之间的连线，并计算本船与引导锚位点之间的方位角、距离、锚位横距及锚位纵距，根据引导锚位点与本船之间的连线和抛锚辅助航向之间的偏离位置关系以及本船与引导锚位点之间的方位角、距离、锚位横距、锚位纵距将船舶转向到设定抛锚航向，使船舶沿设定抛锚辅助航线航行至引导锚位点；

6、s3：走锚监控：船舶到达引导锚位点后停止航行，在电子海图系统输入设定锚泊半径及设定走锚报警速度，并在电子海图上绘制出走锚锚位点，以走锚锚位点为圆心以锚泊半径为半径绘制锚泊圈，电子海图系统根据接收的导航信息获得本船位置信息，根据本船位置信息与走锚锚位点位置信息实时计算本船与走锚锚位点之间的方位角及本船与走锚锚位点之间的距离，并判断船舶是否在锚泊圈内，若船舶不在锚泊圈内则进行报警提示。

7、优化的，步骤s1中本船导航信息包括本船的经度、纬度、航速及航向信息。

8、优化的，步骤s1中输入的引导锚位点位置信息包括引导锚位点的经度及引导锚位点纬度。

9、进一步，电子海图系统采用如下方式输入引导锚位点位置或走锚锚位点位置：

10、第一种方式：直接输入；第二种方式：从锚位点库选择；第三种方式：从电子海图上点选；第四种方式：选择上一次引导锚位点位置或上一次走锚锚位点位置。

11、进一步，步骤s3中判断船舶是否在锚泊圈内的同时实时判断本船航速是否超出设定走锚报警速度，若本船航速超出设定走锚报警速度则进行报警提示。

12、进一步，步骤s2中采用如下方法计算本船与引导锚位点之间的方位角、距离、锚位横距及锚位纵距：

13、s21：根据式（1）将本船与引导锚位点经纬度坐标转换为物理坐标：

14、（1）；

15、其中：为物理坐标下待转换点的纵坐标，基准纬圈半径，为待转换点纬度，为物理坐标下待转换点的横坐标，为待转换点经度，为原点经度，为标准维度，为第一偏心率，为第二偏心率，为地球长半轴，为地球短半轴；

16、s22：根据式（2）计算本船与引导锚位点之间的方位角：

17、（2）；

18、其中：为本船位置在直角坐标系下的坐标；为锚位点位置在直角坐标系下的坐标；

19、s23：根据式（3）计算本船与引导锚位点之间的距离：

20、（3）；

21、其中：为当前显示比例尺，1852为距离单位海里与米之间的转化系数；

22、s24：根据式（4）计算本船与引导锚位点之间的锚位横距及本船与引导锚位点之间的锚位纵距：

23、（4）。

24、优化的，步骤s1中船舶导航系统发送的本船导航信息的频率为1赫兹。

25、发明的有益效果：

26、本发明提供的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，抛锚引导能够根据设定的抛锚航向绘制抛锚辅助航线，使航海人员能够清楚的看到船舶是否及时转向到预定的航向，降低操纵难度。并且通过实时计算本船与锚位点之间的距离、方位等参数，降低航海人员频繁计算的难度，能够辅助航海人员实现自动化抛锚作业，节省了时间及人力，使航海人员能够更加集中精力应对复杂海况，提高了抛锚作业的安全性。同时，走锚监控能够实时计算并判断本船与锚位点之间的距离是否超出设定阈值，并显示告警信息，可代替值班人员完成部分监控工作，降低工作负荷。

技术特征：

1.一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：步骤s1中本船导航信息包括本船的经度、纬度、航速及航向信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：步骤s1中输入的引导锚位点位置信息包括引导锚位点的经度及引导锚位点纬度。

4.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：电子海图系统采用如下方式输入引导锚位点位置或走锚锚位点位置：

5.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：步骤s3中判断船舶是否在锚泊圈内的同时实时判断本船航速是否超出设定走锚报警速度，若本船航速超出设定走锚报警速度则进行报警提示。

6.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：步骤s2中采用如下方法计算本船与引导锚位点之间的方位角、距离、锚位横距及锚位纵距：

7.根据权利要求1所述的一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，其特征在于：步骤s1中船舶导航系统发送的本船导航信息的频率为1赫兹。

技术总结
本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种基于电子海图的船舶抛锚作业流程设计方法，包括如下步骤：抛锚引导设置：启动电子海图系统输入所需信息并接收本船导航信息；抛锚引导监控：在电子海图上绘制出引导锚位点、抛锚辅助航线、引导锚位点与本船之间的连线，计算本船与引导锚位点的方位角、距离、锚位横距及锚位纵距，船舶沿设定抛锚辅助航线航行至引导锚位点；走锚监控：在电子海图系统输入所需信息，绘制锚泊圈，并实时计算本船与走锚锚位点之间的方位角及距离，并判断船舶是否在锚泊圈内。本发明提供的方法能够辅助航海人员实现自动化抛锚作业，节省了时间及人力，并且提高了抛锚作业的安全性。

技术研发人员：苑海静,刘伟,苏树恒
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/8/15