[发明专利]一种船舶碰撞风险预警系统及预警方法

权利要求书

1.一种船舶碰撞风险预警系统，其特征在于，包含：

设置在船舶上的信息采集与录入模块，碰撞风险测度模块，碰撞风险预警模块和预警信息远程传输模块；

所述信息采集与录入模块用于采集本船周边的船舶的动态信息和碍航物静态信息并向外传输；

碰撞风险测度模块用于根据船舶的动态信息和碍航物静态信息，分别采用基于TCPA/DCPA的碰撞风险测度模型和测距信息的碰撞风险测度模型，获得风险测度的结果；

分别以所述船舶的船首和船尾为中心，对周边水域进行扇区划分，所述测距信息的碰撞风险测度模型如下所示：

定义第i扇区的船舶碰撞危险度为:

式中：R_i为碰撞危险度，其值域为[0,100]，D_min,i为第i个扇区内激光传感器返回的最小测量值，D_A,i为第i个扇区的预警阈值，为R_i划分不同的预警值，进行不同级别的报警；

所述基于TCPA/DCPA的碰撞风险测度模型如下所示：

定义第i扇区的船舶碰撞危险度为:

式中：R_i为碰撞危险度，其值域为[0，100]，TCPA_min,i为第i个扇区内TCPA最小计算值，TCPA_A,i为第i个扇区的预警阈值；DCPA_min,i为第i个扇区内TCPA最小计算值，DCPA_A,i为第i个扇区的预警阈值，为R_i划分不同的预警值，进行不同级别的报警；

碰撞风险预警模块包括基于单一模式测量信息碰撞风险预警模块和综合碰撞风险预警模块；

其中，所述基于单一模式测量信息碰撞风险预警模块用于根据接收到的船舶的动态信息和碍航物静态信息进行碰撞风险预警；

所述综合碰撞风险预警模块用于对单一模式测量信息碰撞风险预警模块得到的各预警信息进行综合处理，获得最终的碰撞风险预警信息；

所述预警信息远程传输模块用于将所述最终的碰撞风险预警信息远程传输给岸基管理机构。

2.如权利要求1所述的船舶碰撞风险预警系统，其特征在于，

所述船舶的动态信息和碍航物静态信息包括AIS信息、雷达探测信息、超声波测距信息、激光测距信息和视频监测信息。

3.一种利用如权利要求1～2中任意一项所述的船舶碰撞风险预警系统的预警方法，其特征在于，包含以下过程：

步骤S1、启动系统，实时检测传感器的工作状态，进入步骤S2；

步骤S2、判断传感器的工作状态，若传感器工作异常，转入步骤S9；若传感器正常工作，则进入步骤S3；

步骤S3、周期性采集船舶动态信息和碍航物静态信息；

步骤S4、将采集到的船舶动态信息和碍航物静态信息进行信息融合处理；

步骤S5、根据船舶碰撞风险测度模型，结合经融合处理的船舶动态信息和碍航物静态信息，对船舶进行实时碰撞风险的测度；

步骤S6、将上述风险测度结果进行记录，并存储到拖轮碰撞风险测度记录数据库中；

步骤S7、将上述风险测度结果在系统界面上进行显示，根据不同的风险测度值，生成预警信息并进行高风险状态的视觉和声响预警；

步骤S8、将上述预警信息远程传输给岸基管理机构；

步骤S9、结束。

4.如权利要求3所述船舶碰撞风险预警系统的预警方法，其特征在于，所述船舶碰撞风险测度模型包括基于测距信息的碰撞风险测度模型，

分别以所述船舶的船首和船尾为中心，对周边水域进行扇区划分，所述基于测距信息的碰撞风险测度模型如下所示：

定义第i扇区的船舶碰撞危险度为:

式中：R_i为碰撞危险度，其值域为[0,100]，D_min,i为第i个扇区内激光传感器返回的最小测量值，D_A,i为第i个扇区的预警阈值，为R_i划分不同的预警值，进行不同级别的报警。

5.如权利要求3所述的船舶碰撞风险预警系统，其特征在于，所述船舶碰撞风险测度模型包括基于TCPA/DCPA的碰撞风险测度模型，具体如下所示：定义第i扇区的船舶碰撞危险度为

式中：R_i为碰撞危险度，其值域为[0，100]，TCPA_min,i为第i个扇区内TCPA最小计算值，TCPA_A,i为第i个扇区的预警阈值；DCPA_min,i为第i个扇区内TCPA最小计算值，DCPA_A,i为第i个扇区的预警阈值，为R_i划分不同的预警值，进行不同级别的报警。