[发明专利]一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法

权利要求书

1.一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立适应多目标状况的预测危险区域PAD模型；

步骤2：设置本船的最小安全会遇距离DCPAs和最小安全会遇时间TCPAs；

步骤3：根据AIS信息计算避碰要素；

步骤4：防撞告警判断；

步骤5：在本船的避碰态势圆CCPS上叠加显示预测危险航向区PCD。

2.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法，其特征在于，所述PAD模型中，避碰态势圆的圆心位于本船，半径为航速V与TCPAs的乘积，由两部分组成：一部分是安全航向区，另一部分是一组叠加显示的PCD；PCD是一个扇区，其圆心与避碰态势圆的圆心相同，两条边限定危险航向区边界，起始边为C1、终止边为C2。

3.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法，其特征在于，步骤3包括：

步骤3-1：接收并更新本船动态的AIS信息；

步骤3-2：遍历本船周围一定范围内所有目标；

步骤3-3：计算本船与目标船的最近会遇距离DCPA、最短会遇时间TCPA、起始边C1和终止边C2；

步骤3-4：根据起始边C1、终止边C2和DCPAs在内存中构造本船与目标船相关的PCD数据对象。

4.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法，其特征在于，步骤3-3中的计算公式为：

目标船与本船的相对航速V_r：

Vr=V02+Vt2-2V0Vtcos(C0-Ct),]]>

其中，V₀表示本船航速，V_t表示目标船航速，C₀是本船航向，C_t表示目标船航向；

目标船与本船的相对航向C_r：

Cr=cos-1-1-k×cosΔH1-2k×cosΔH+k2,]]>

其中，为航速比，ΔH＝C₀-C_t为航向差值；

最近会遇距离DCPA：

DCPA＝D×sin(C_r-Q)，

其中，D是本船与目标船的距离，Q是方位舷角；

最短会遇时间TCPA：

TCPA=D×cos(Cr-Q)Vr,]]>

临界相对航向C′_r：

Cr′=±arcsin(DCPAsD)+Q,]]>

临界相对航速V′_r：

Vr′=Vtcos(Ct-Cr)±V02-Vt2sin2(Ct-Cr′),]]>

|V_t-V₀|≤V′_r≤V_t+V₀，

本船临界航向C_1，2：

C1,2=Cr′±arccos(Vr′2+V02-Vt22Vr′V0)-π,]]>

其中，π是圆周率。

5.根据权利要求1所述的一种基于AIS信息的多目标防撞预警方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤4-1：如果|DCPA|<DCPAs，表明当目标船保速保向航行且本船保速航行时两船存在碰撞隐患，否则表明两船无碰撞隐患；

步骤4-2：如果两船存在碰撞隐患，并且|TCPA|<TCPAs，表明本船与目标船进入了防撞告警状态，此时将本船对应的PCD进行告警；否则表明本船与目标船未进入防撞告警状态，PCD不进行告警。