[发明专利]一种非冲突状态船舶集群态势分析方法

说明书

本公开实施例涉及一种非冲突状态船舶集群态势分析方法，其包括：根据船舶会遇类型对船舶会遇区域进行划分；将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格，其中船舶感知区域是以目标船为中心根据船舶碰撞危险距离界限划定的圆形区域；对船舶集群态势进行多视图分析，在多个虚拟动态网格中对目标船与目标船周围的干扰船之间的作用力通过作用粒度进行描述；采用模糊逻辑规则结合所述作用粒度，得到所述虚拟动态网格内船舶对所述目标船的作用力；根据所述多个虚拟动态网格之间的作用力，得到船舶集群态势对目标船的作用力集合。本公开实施例提供的方法可以对船舶感知区域中的集群态势从作用力的角度进行全面分析，提高船舶集群态势分析的准确性。

技术领域

本公开涉及船舶技术领域，尤其涉及一种非冲突状态船舶集群态势分析方法。

背景技术

智能无人船舶是一种无人驾驶船舶，拥有自主航行、智能机舱、能效管理、货物运输和智能集成平台，该技术融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等技术，可实现自主导航、智能避障等功能。与有人驾驶船相比，智能无人船舶具有安全系数高，经济环保，绿色节能的优点。而对智能无人船舶的路径规划，是智能无人船舶自主航行系统的核心内容。

船舶集群态势是指针对无人船在船舶感知区域内所有交通实体部署和行为所构成的状态和形势，包含交通实体所能感知到的所有信息。无人船态势复杂性分析是船舶在繁忙水域航行时对船舶整体危险度评估的前提条件，并对船舶避碰决策起重要作用。现有的对船舶会遇的研究多为两船会遇的研究，缺乏对复杂繁忙水域非冲突状态下多船会遇态势的研究，缺少准确性以及全面性，无法满足无人船高效、自主航行的要求。

基于上述，现有的船舶会遇态势的分析仍然存在上述缺陷。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本公开提供一种非冲突状态船舶集群态势分析方法，其可以通过无人船舶自行决策判定，实现对复杂繁忙水域中会遇情况的全面分析，满足无人船高效、自主航行的要求。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本公开采用的主要技术方案包括：

本公开一实施例提供一种非冲突状态船舶集群态势分析方法，其包括：

将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格，其中所述船舶感知区域以目标船为中心根据船舶碰撞危险距离界限划定的圆形区域；

对船舶集群态势进行多视图分析，在所述多个虚拟动态网格中对所述目标船的作用力通过作用粒度进行描述；

采用模糊逻辑规则结合所述作用粒度，得到所述虚拟动态网格内船舶对所述目标船的作用力；

根据所述多个虚拟动态网格之间的作用力，得到船舶集群态势对目标船的作用力集合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述将船舶感知区域划分为多个虚拟动态网格包括：

以所述目标船为中心，以所述目标船与干扰船的安全会遇距离以及动界半径为新的半径，向外划分圆周区域；

将所述船舶感知区域从内到外依次划分为碰撞区域、主要干扰区域和次要干扰区域；

通过所述碰撞区域、所述主要干扰区域和所述次要干扰区域结合对会遇区域的角度划分结果，得到24个虚拟动态网格。

在本公开的一种示例性实施例中，当所述目标船或所述干扰船的船长大于50米时，所述新的半径为6海里。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据非冲突会遇的类型对船舶集群态势进行分层分析，在所述多个虚拟动态网格中选择虚拟代表船包括：