[发明专利]一种船舶干舷高度测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种船舶干舷高度测量系统的测量方法，其特征在于，该船舶干舷高度测量系统包括舵机、激光雷达、水位计、MCU控制器和远端服务器，其中所述舵机固定在桥梁底部，所述激光雷达固定在所述舵机上并随舵机转动，所述水位计固定在岸边并置于水面以下，MCU控制器用于控制舵机旋转并接收激光雷达和水位计测得的数据，远端服务器用于与所述MCU控制器数据连接，并对接收到的数据进行处理分析；

所述船舶干舷高度测量系统的测量方法包括如下步骤：假设激光雷达与船甲板的竖直距离为h1；激光雷达与水位计的竖直距离为h2；水位计测得的距水面距离水位计高度为h3；

MCU控制器控制舵机旋转，并带动激光雷达发射的激光射在船甲板上，此时测得激光雷达与船甲板的直线距离为L；MCU控制器控制舵机旋转角度为θ；计算船舶的干舷高度h4，其公式如下：

公式1：h1＝Lcos(θ)；

公式2：h4＝h2-h3-h1＝h2-h3-Lcos(θ)；

其中激光雷达与船甲板的竖直距离h1的计算方法如下：

假设在船行进中，激光雷达进行m次横向激光扫描，每次激光横扫在船甲板上的n个激光反射点上，得到船甲板区域中m*n个激光反射点a_k,j，其中1≤k≤m，1≤j≤n，激光雷达与激光反射点a_k,j的竖直距离为h1_k,j；

假设激光雷达接收到的回波强度为K，并设置回波强度阈值为K₀，激光雷达扫描时，当回波强度K＜K₀时，确定此时激光雷达发射的激光射在水面上，当激光雷达扫描到船甲板与水面的分界点a_k,1时，回波强度瞬间值K≥K₀，即得到分界点a_k,1距激光雷达的直线距离为L_k1，并通过公式1计算得到激光雷达与分界点a_k,1的竖直距离h1_k,1，同时设定阈值σ，当确定一次激光横扫时在船甲板上的n个激光反射点，在船行进中，进行m次横向激光扫描后，即得到船甲板区域中m*n个激光反射点a_k,j，同时得到激光反射点a_k,j与激光雷达的直线距离h1_k,j；最后通过公式4：得到平均值h1，将该h1带入公式2，即得到船舶的干舷高度h4。