[发明专利]船舶航向及航迹保持远程试验系统及方法

说明书

本发明提供一种船舶航向及航迹保持远程试验系统及方法，所述系统包括船模、风速风向感知系统、数据采集及传送系统、数据接收及处理系统以及远程客户端；所述船舶或船模为自航行船舶或船模。本发明提供的船舶航向及航迹保持远程试验系统及方法，可以为想做船舶风浪中航向保持远程试验的个人或者单位进行远程服务，降低用户不必要的成本；在试验的过程中，试验数据、图像、视频实时传送给客户端，用户不仅能看到试验过程，更能保证试验数据的实时性和准确性；本发明还可应用于视频教学、科研等领域，受众面较广。

技术领域

本发明涉及一种船舶航向及航迹保持远程试验系统及方法，属于船舶试验技术领域。

背景技术

在通常的海洋运输中，船舶大都是通过设定的一些航路点，船舶在人工操舵的控制下沿着相应的航路点前行，最终达到目的地。为了减轻驾驶员的工作量，减少因为误操作等原因引起的船舶事故，就需要船舶自动进行航向及航迹保持。船舶在海上航行时经常会受到诸如风、海浪、洋流等外界干扰，这些干扰不可避免地会产生航向和航迹的偏差。这就要求船舶能够自动的不时的打出相应的舵角以使船舶航行在预定轨迹上。因此船舶或船模都需要进行航向和航迹保持试验。

进行该试验的专用试验设施和设备以及仪器较多，包括内河水域、自航船模、内核控制器、风速风向传感器、DGPS差分全球定位系统、三维电子罗盘等等。传统的船舶或船模航向及航迹保持试验需要相关人员去附近寻找水域或者去一些单位租用试验水池，还需要专门的试验人员在现场进行操作，最后将船模上采集的数据进行处理和分析。其整个周期长，耗费大，受众面小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有船舶航向及航迹保持试验周期长、耗费大、受众面小等缺点，提供一种船舶航向及航迹保持远程试验系统及方法，使用DGPS和高精度三维电子罗盘来获取船舶或船模位置及姿态信息，解决了实验室内无法接受卫星信号、实验室利用率低的问题，试验所采集到的数据和图像可以实时的传送到用户界面，极大减轻了用户的工作量。

为达到上述目的，本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种船舶航向及航迹保持远程试验系统，包括船模、风速风向感知系统、数据采集及传送系统、数据接收及处理系统以及远程客户端；所述船舶或船模为自航行船舶或船模；

所述船模为自航行船模，具有集中可控的操纵和推进系统，所述操纵和推进系统包括电机、由所述电机驱动的螺旋桨、舵、舵机和可编程自动化控制器PAC，所述舵受控于所述舵机，所述电机和所述舵机与所述可编程自动化控制器PAC连接并受其控制；

所述风速风向感知系统包括安装在所述船模上的风速传感器和风向传感器；

所述数据采集及传送系统包括安装于所述船模上的航向和航迹数据采集模块以及数据实时传送模块，所述航向和航迹数据采集模块用于采集所述船模的平面位置、水平速度、艏向角、转动速度、摇荡速度、舵角及转舵速度和推进器转速及其变化率；

所述数据接收及处理系统包括数传和图传接收装置；

所述远程客户端包含联网岸机；

所述风速传感器和所述风向传感器将所采集到数据传送给所述数据采集及传送系统，所述数据采集及传送系统通过所述数据实时传送模块将数据传送给所述数据接收及处理系统，所述数据接收及处理系统与所述远程客户端的所述联网岸机通过网络连接，并将接收到的数据传递给所述联网岸机。

进一步，所述航向和航迹数据采集模块包括差分全球定位系统DGPS、三维电子罗盘和姿态测量仪MTI，所述数据实时传送模块包括数传电台，所述差分全球定位系统DGPS、所述三维电子罗盘、所述姿态测量仪MTI和所述数传电台均与所述可编程自动化控制器PAC连接。

进一步，所述数传和图传接收装置为岸基数传电台。