一种十字像限法的避碰系统的制作方法

本发明涉及海上船舶避碰与航线规划领域，提出了一种十字像限法的避碰系统。

背景技术：

1、伴随着航运业的高速发展，在港口、海湾等特殊航行区域的船舶密度大幅上升，船舶碰撞事故也经常发生；辅助避碰是通过一系列的提醒和告警，辅助驾驶员在不违背避碰规则的情况下，给出相应的提醒和操作建议，促使养成良好的早宽让行为习惯；

2、应急避碰则是在所有辅助避碰都没有得到人工响应，在两船处于紧迫危险局面下，不得已采取的越控操作，由于船彼此之间相互撞击的事故时常发生，因此深入开展有关研究，开发一种十字像限法的避碰系统，以减小船撞桥事故率。

技术实现思路

1、本发明提出了一种十字像限法的避碰系统，解决了上述问题中船彼此之间相互撞击的事故时常发生的问题。

2、一种十字像限法的避碰系统，包括以下步骤：

3、s1.对目标船舶进行十字像限定位，根据阿波罗尼斯圆定理生成两船之间的碰撞圆；

4、s2.生成碰撞点，在碰撞点上形成安全指标领域，其中碰撞点为两船之间的航线与碰撞圆的交点；

5、s3.设定两船之间快速船和慢速船的标准，设定搜索起始点，通过安全指标领域得出安全航向区间，控制慢速船驶向安全航向区间。

6、于本发明的一实施例中，s1中生成两船之间的碰撞圆的原理为：设定两船分别为a船和b船，设定一动点p，p的轨迹为沿着碰撞圆的轨迹，利用阿氏圆公式确定碰撞圆的参数为：

7、半径r为：圆心坐标o为：

8、其中a为定值,其中k为a船与b船分别与动点坐标p直线距离的比值。

9、于本发明的一实施例中，s2中碰撞点上形成安全指标领域的方法为：以碰撞点为圆心，作半径为2-3海里的圆，圆内的范围为安全指标领域。

10、所述安全航向区间为：大于或等于安全指标领域的范围。

11、于本发明的一实施例中，s3中设定目标船快速船和慢速船的标准为：

12、k>1时，表示a船速度快于b船；

13、k＝1时，表示a船速度等于b船；

14、k<1时，表示b船速度快于a船。

15、于本发明的一实施例中，s3中设定搜索起始点包括：快速船搜索起点，其中快速船搜索起点的判断标准为：

16、航向线脱离碰撞圆的航向作为初始起点，快速船航向线脱离碰撞圆，表示慢速船无论向哪个方向航行都因速度慢而追不到快速船。

17、于本发明的一实施例中，还包括：慢速船的搜索起点，其中慢速船搜索起点的判断标准为：以平行于目标船的航向作为搜索起点，使决策方案切合于规则并使两船态势减小发生不协调避让的概率。

18、本发明的有益效果是：

19、采用避碰圆动态安全态势分析法，对船舶所面临的各种局面进行动态分析，给出相应的提醒、告警等信息，并给出在紧迫危险局面下的动舵信息，根据碰撞圆和碰撞点的产生规律，如果两船碰撞点重叠，则说明两船会在重叠的碰撞点点发生碰撞；如果两船碰撞点很近，则说明两船存在碰撞危险，碰撞点是否分布合理，对两船是否发生碰撞起到至关重要的作用，据此建立模型，可判断碰撞点是否分布合理，也可评估决策方案是否有效。

技术特征：

1.一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，s1中生成两船之间的碰撞圆的原理为：设定两船分别为a船和b船，设定一动点p，p的轨迹为沿着碰撞圆的轨迹，利用阿氏圆公式确定碰撞圆的参数为：

3.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，s2中碰撞点上形成安全指标领域的方法为：以碰撞点为圆心，作半径为2-3海里的圆，圆内的范围为安全指标领域。

4.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，s3中设定目标船快速船和慢速船的标准为：

5.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，s3中设定搜索起始点包括：快速船搜索起点，其中快速船搜索起点的判断标准为：

6.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，还包括：慢速船的搜索起点，其中慢速船搜索起点的判断标准为：以平行于目标船的航向作为初始起点。

7.根据权利要求1所述的一种十字像限法的避碰系统，其特征在于，所述安全航向区间生成的逻辑为：安全指标领域与快速初始起点或者慢速初始起点之间的范围为安全航向区间。

技术总结
本发明提出了一种十字像限法的避碰系统，包括以下步骤：S1.对目标船舶进行十字像限定位，根据阿波罗尼斯圆定理生成两船之间的碰撞圆；S2.生成碰撞点，在碰撞点上形成安全指标领域，其中碰撞点为两船之间的航线与碰撞圆的交点；S3.设定两船之间快速船和慢速船的标准，设定搜索起始点，通过安全指标领域和搜索起始点得出安全航向区间，控制慢速船驶向安全航向区间；本发明采用避碰圆动态安全态势分析法，对船舶所面临的各种局面进行动态分析，给出相应的提醒、告警等信息，并给出在紧迫危险局面下的动舵信息。

技术研发人员：高志成
受保护的技术使用者：苏州海皇智能船舶科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12