一种船舶辅助泊岸方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105842724A(43)申请公布日2016.08.10(21)申请号201510020599.X(22)申请日2015.01.15(71)申请人江苏南大五维电子科技有限公司地址210019江苏省南京市建邺区嘉陵江东街18号紫金（建邺）科技创业特别社区04栋6楼(72)发明人朱曦李媛媛闫锋李想曹汛潘巍松丁健文王继斌王军陈辰李大鹏李伟王文伫(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人李媛媛(51)Int.Cl.G01S19/53(2010.01)G01S19/48(2010.01)权利要求书7页说明书15页附图5页(54)发明名称一种船舶辅助泊岸方法和系统(57)摘要本发明提供了一种船舶辅助泊岸方法和系统，其特点在于：利用日盲紫外成像法确定船舶相对于泊位的位置信息；同时利用GPS法，采用至少两个GPS接收器，确定船舶相对于泊位的姿态角，可有效地解决在能见度很低时，使船舶在贴近岸边时能安全泊岸。进一步地，本发明的方法和装置中，还可优选地采用归一化自相关算法和数据融合算法对日盲紫外成像模块和GPS信号接收模块所接收到的坐标数据以及角度数据进行整合处理，以提高定位精度。通过引用本发明所述船舶辅助泊岸方法和系统，能明显解决现行技术下船舶在雾天靠泊难度大以及现行技术中船舶引航靠泊装置受天气、环境等影响大的问题。CN105842724ACN105842724A权利要求书1/7页1.一种船舶辅助泊岸方法，包括在船舶上设置一个日盲紫外成像模块和一个数据处理模块，日盲紫外成像模块根据所接收到的、预先在岸上设置的日盲紫外光源阵列发出的日盲紫外光信号，测量所述船舶与有关泊位的位置关系信息，其特征在于，该方法还包括：1)设置至少两个GPS信号接收模块，其中至少一个GPS信号接收模块设置在所述船舶上，用于从有关卫星接收所述船舶的位置信号；2)所述数据处理模块包括信号接收元件，可以有线和/或无线方式与所述日盲紫外成像模块和所述GPS信号接收模块匹配，并从所述日盲紫外成像模块和所述GPS信号接收模块中接收与船舶位置有关的数据，计算出所述船舶基准点的坐标值，并且根据所述日盲紫外成像模块和安装在所述船舶上的GPS信号接收模块的位置数据，确定所述船舶相对于泊位岸线的姿态角。2.如权利要求1所述的一种船舶辅助泊岸方法，其特征在于：在所述船舶上安装两个以上的GPS信号接收模块，用于分别接收有关卫星的定位信号，并且根据船舶上的GPS信号接收模块的连线，确定所述船舶相对于泊位岸线的姿态角。3.如权利要求1所述的一种船舶辅助泊岸方法，其特征在于：在岸上设置至少一个GPS信号接收模块，每个船舶上的GPS信号接收模块与岸上的GPS信号接收模块协同工作，构成GPS差分系统，其中岸上的GPS信号接收模块作为GPS主站，船舶上的GPS信号接收模块作为GPS从站，利用所述GPS主站来增进GPS从站对于船舶位置和姿态角数据的测量精度；并且所述GPS主站，从有关卫星上接收位置数据后，可以直接发给数据处理模块，得到所述船舶的位置数据，也可以将所述位置数据以及有利于增进GPS从站位置数据精度的其它数据先发送到至少一个GPS从站，GPS从站整合所收到的GPS位置接收数据后，对所述数据进行处理，再将数据发送到所述数据处理模块，得到所述船舶的位置数据。4.如权利要求3所述的一种船舶辅助泊岸方法，其特征在于：所述GPS主站将其位置数据以无线或有线的方式，先发送至一个发射点，再从该发射点以与之前相同或不同的频率，将位置数据无线地发送至所述GPS从站。5.如权利要求2至4之一所述的一种船舶辅助泊岸方法，其特征在于：在所述船舶上安装两个以上的GPS信号接收模块，数据处理模块将所述日盲紫外成像模块与所述船舶上的GPS信号接收模块所得到的N个关于船舶的位置数据进行归一化自相关处理：通过整体误差分析获得一个由所有日盲紫外成像模块和GPS信号接收模块组成的检测系统的可信度平均值的阈值，以及每个模块可信度的情况，利用该阈值滤除可信度较低的定位数据，进而获得最终的每个模块的可信度权重，之后利用该可信度权重对每个模块进行加权平均即可得到最终的数据。6.如权利要求5所述的一种船舶辅助泊岸方法，其特征在于：所述日盲紫外成像模块以及GPS信号接收模块所在位置的坐标值用x、y和z分别表示，用向量pi(xi,yi,zi)表示由N组检测子系统返回的N组经角度和空间变换后的定位数据中的第i组定位数据，其中i＝1,2,3……N；N＝GPS信号接收模块的个数+1；所述经角度和空间变换后的定位数据，其获得方法为：在已知所有日盲紫外成像模块和GPS信号接收模块的相对位置和船舶姿态角的情况下，利用空间位置关系与空间几何变换，将对不同测量模块的位置测量数据转