[发明专利]一种基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统

说明书

本发明公开了一种基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统，属于船舶与海洋工程技术领域。本发明通过气象预报和船载的传感器，获得船舶所在海域的海洋环境基本信息，利用系统的海洋风浪理论模型，对船舶周围的海洋风浪场进行构建，并利用超级计算机或云计算对船舶运动进行实时模拟，获得船舶运动响应，结合有关的海上作业规范和船舶运动响应，给出海上作业辅助决策信息，辅助决策信息能够通过移动终端实时反馈到船舶上的用户。本发明能够为船舶海上作业方案设计及实施提供辅助决策支持，在作业方案设计阶段就对可能发生的危险情况进行规避或者提前对可能发生的危险情况进行预警，具有广泛的应用市场前景、良好的社会效益和经济价值。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统。

背景技术

海洋经济是我国经济的重要组成部分，是我国21世纪重点关注和发展的领域。随着海洋资源的开发利用的逐步深入与一带一路国家重大战略的推进实施，海洋渔业、海洋矿产资源开发、海上运输等活动日益频繁。船舶是人们探索海洋、进行海洋油气与矿产资源开发、海上运输的重要工具，广泛应用于海洋工程中的各个领域。

对于船舶，从设计到全生命周期营运，海洋风浪及其引起的横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡等六个自由度运动是影响船舶自身及其海上作业安全的主要因素。对于渔船而言，吨位一般较小，过大的摇荡会导致船舶无法进行作业，甚至发生倾覆，造成人员伤亡和财产损失。对于运输船如油轮、散货而言，在恶劣海况下，过大的横摇运动会导致船舶稳性损失，对航运安全造成极大威胁。对于海洋工程船或者科考船而言，过大的船体摇荡运动会对船载起重作业、母船上潜器的布放回收、海上吊装、采油、钻井、动力定位、船载直升机起飞降落等作业带来严重的威胁。

因此，在作业方案规划与设计、作业实施等各个阶段，有效地对船舶运动进行预报，并结合有关海上作业安全规范，为海上作业提供辅助决策支持是当前船舶营运中迫切需要解决的问题。目前，关于海上作业决策技术及信息服务方面，主要存在两个方面的不足：一是气象预报所提供的海洋环境信息十分粗糙，其空间分辨率远远大于船舶的尺度本身，而且关于海洋风浪的频率特征等信息，并不能够有效提供；二是现有的作业决策依据的是海洋气象信息本身，是一种依赖经验的间接判断方式，关于船体本身的具体运动状态并不知晓。

对此，本发明提出一种基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统，通过气象预报和船载的传感器，获得船舶所在海域的海洋环境基本信息，在此基础上，利用系统的海洋风浪理论模型，对船舶周围的海洋风浪场进行构建，并利用超级计算机或者云计算实现对船舶运动的实时模拟，获得船舶运动响应，最后，结合有关的海上作业规范和船舶运动响应，给出海上作业辅助决策信息，辅助决策信息能够通过移动终端实时反馈到船舶上的用户。

目前，国内外均未有类似或者相同的海上作业决策支持系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能为船舶海上作业提供方案设计及辅助决策支持且能在作业方案设计阶段就对可能发生的危险情况进行规避或者提前对可能发生的危险情况进行预警的基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明公开了一种基于移动终端的船舶海上作业辅助决策支持系统，包括人机交互模块、海洋气象信息预报模块、船载风浪信息观测模块、海洋环境信息提取模块、海洋风浪场重构模块、船体水动力计算模块、辅助决策模块、深度学习与智能校验模块、系统数据存储模块、移动终端、卫星、超算模块、云计算模块及数据库模块，其具体的实现步骤包括：

(1)用户通过移动终端，提交需求；

(2)系统根据用户需求，从海洋气象信息预报模块获取海洋环境基本信息，同时系统根据船载风浪信息观测模块同步对船舶所在海域的海洋环境信息进行校验分析和动态更新；