[发明专利]一种船端辅助靠离泊系统

权利要求书

1.一种船端辅助靠离泊系统，其特征在于，其包括：感知设备、决策模块、指令解析模块、控制设备、执行机构、监测设备和数据库，其中所述执行机构包括主机、侧推、舵设备和锚设备；

所述感知设备用于对船舶周围的环境信息和船舶状态信息进行感知；

所述决策模块用于根据船舶状态信息结合所述环境信息对靠离泊过程做出决策，确定船舶靠泊前的预定停船位置和决策内容，所述决策内容包括船舶的航速和航向；

所述指令解析模块用于对所述决策内容进行解析，得到操作指令，并将所述操作指令发送给控制设备；

所述控制设备用于对利用控制程序将所述操作指令分配给相应的执行机构；

所述执行机构用于按照所述控制设备分配的操作指令执行相应的动作；

所述监测设备为设置在机舱内的传感器设备，用于对执行机构的动作执行进行监测，得到执行机构的执行状态信息，并将所述执行状态信息反馈给所述决策模块；

所述数据库用于接收并以标准格式存储所述船舶周围的环境信息、所述船舶状态信息和所述执行状态信息，还用于存储预先设定的预定停船位置、泊位位置和船岸距离预设值；其中所述决策模块和所述指令解析模块根据预设的决策算法或解析算法从所述数据库调用相应的数据；

其中，所述决策模块包括：

第一判断子模块，用于根据GPS/DGPS确定船舶的当前位置，根据所述当前位置比较船舶是否到达所述预定停船位置，如果到达所述预定停船位置则转至制动控制子模块，如果未到达所述预定停船位置则转至调整操作子模块；

调整操作子模块，用于根据所述环境信息对所述主机、侧推、舵设备进行动力分配，并进行路径规划，通过控制设备来控制船舶行驶到所述预定停船位置；

制动控制子模块，用于通过控制设备控制主机怠速运行，舵设备停车，侧推提供动力，并据所述环境信息结合所述船舶状态信息对所述侧推进行动力分配，使船舶从所述预定停船位置向所述泊位按照规划路径进行移动；

第二判断子模块，用于在所述制动控制子模块控制下，船舶从所述预定停船位置向所述泊位按照规划路径进行移动过程中的船岸距离进行判断，如果所述船岸距离大于所述船岸距离预设值，则保持执行机构当前的动力状态继续移动；如果所述船岸距离小于或等于所述船岸距离预设值，则转至减速子模块；

减速子模块，用于减小执行机构当前的动力进入泊位；

其中所述调整操作子模块、所述制动控制子模块和所述减速子模块中分别产生不同的决策内容。

2.如权利要求1所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，所述感知设备包括毫米波雷达、激光雷达、全景摄像头、红外摄像头、运动姿态传感器、GPS/DGPS、计程仪、测深仪、风速风向仪、流速流向仪和AIS，所述环境信息包括航道水深、航道宽度、流向、流速、风向、风速、船岸距离和船船距离，所述船舶状态信息包括航速、航向、艏摇、横摇、纵摇、垂荡、横荡、纵荡。

3.如权利要求1所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，所述决策模块还包括：

停船位置确定子模块，用于根据所述环境信息结合泊位位置对方位和距离进行确定，得到相应的预定停船位置。

4.如权利要求1所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，所述监测设备包括转速传感器、扭矩传感器、拉力传感器、角度测量装置、角速度测量装置。

5.如权利要求1所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，还包括：

风险判断模块，用于根据所处环境信息结合所述决策内容，对船舶移动过程中的触岸风险、与相邻泊位上的船舶之间的碰撞风险进行判断，得到风险数据；

风险评估模块，用于根据所述风险数据进行评估，确定风险等级。

6.如权利要求5所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，所述风险判断模块用于：

根据所述环境信息中的风力等级和流速等级计算风和流对船舶的作用力方向，根据所述作用力方向与船舶状态数据计算作用在船舶上合力的方向和大小，结合所述决策内容得到船舶运动的方向和速度；

根据船舶运行的方向和速度结合船舶到泊位位置的规划路径确定与相邻泊位上的船舶之间的碰撞风险；

根据船舶运行的方向和速度结合环境信息确定触岸风险。

7.如权利要求5所述的船端辅助靠离泊系统，其特征在于，还包括：

显示设备，用于显示所述环境信息、所述船舶状态信息、所述预定停船位置、泊位位置、风险数据和风险等级；

报警器，用于根据风险等级的不同按照相应的设定程序进行自动报警。