[实用新型]一种船只辅助驾驶障碍物检测系统

说明书

本实用新型公开了一种船只辅助驾驶障碍物检测系统，包括多传感器感知模块、船只自身状态感知模块、辅助模块和控制模块，多传感器感知模块由固态雷达与激光雷达组成，固态雷达与激光雷达用于感知船只周围的环境信息，船只自身状态感知模块包括GPS和惯导，GPS为船只提供位置信息，惯导获取船只当前的航向。通过多传感器感知模块内的固态雷达与激光雷达的相结合的方式，消除彼此存在的感知盲区，提高对船只周围障碍物的感知能力，同时通过船只自身状态感知模块内的GPS与惯导来检测船只自身的状态信息与多传感器感知模块所提供的信息相结合，来保证对船只周围障碍物的检测精度。

技术领域

本实用新型涉及船只障碍物检测技术领域，具体为一种船只辅助驾驶障碍物检测系统。

背景技术

随着大型船舶的智能化、无人化发展，船舶智能控制与决策面临着各种各样的问题与挑战。其中，船舶障碍物探测技术是船舶智能控制与决策的一大关键技术。传统的船只通常仅仅是在船体四周布置几个轮胎，配合船员的肉眼观察，来防止船体与障碍物发生硬性碰撞。现也有通过设置雷达与摄像头等配合的方式来对周围的环境进行监测，但是使用视觉感知系统很容易受到水域环境的影响，如光照及天气等，不能达到很好的对周围环境信息的感知效果。为此，我们提出一种船只辅助驾驶障碍物检测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种船只辅助驾驶障碍物检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种船只辅助驾驶障碍物检测系统，包括多传感器感知模块、船只自身状态感知模块、辅助模块和控制模块；

所述多传感器感知模块由固态雷达与激光雷达组成，所述固态雷达与激光雷达用于感知船只周围的环境信息，所述固态雷达和激光雷达分别与控制模块通过无线信号连接；

所述船只自身状态感知模块包括GPS和惯导，所述GPS为船只提供位置信息，所述惯导获取船只当前的航向，所述GPS和惯导分别与控制模块通过无线信号连接。

优选的，所述辅助模块包括电源设备和通信网络，所述电源设备与控制模块进行电连接进行供电，所述通信网络包括5G路由器、5G信号接收器和5G信号发射器。

优选的，所述固态雷达的数量为两个，两个所述固态雷达分别装配于船舱控制室的顶部和船只的船尾部，所述固态雷达包括发射天线、接收天线、功分器、混频器、三角波发生器、滤波放大器、AD采样和信号处理。

优选的，所述激光雷达位于船只的船首部，所述激光雷达的测量范围为100m，所述激光雷达的测量角度为180°。

优选的，所述GPS选取支持L1和L2双频频段的接收机，所述GPS内设有SBAS模块，所述SBAS的定位误差小于0.6m，所述GPS安装于船舱控制室内，所述GPS的天线通过线缆与GPS接收机的天线接口连接，所述GPS接收机通过USB接口与控制模块电信号连接。

优选的，所述惯导选用高精度陀螺运动罗经，所述高精度陀螺运动罗经通过RS485串口与控制模块信号连接。

优选的，所述固态雷达所采集的图像依次经过图像降像素、图像平滑处理、图像灰度化、图像二值化、图像裁剪、形态学滤波、连通区域提取和像素面积滤波等图像处理后通过通信网络与控制模块无线信号连接。

优选的，所述激光雷达所采集的数据经数据分析、数据转换、距离滤波、聚类/分割和去除孤立点后通过通信网络与控制模块无线信号连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种船只辅助驾驶障碍物检测系统，设置有多传感器感知模块和船只自身状态感知模块，通过多传感器感知模块内的固态雷达与激光雷达的相结合的方式，消除彼此存在的感知盲区，提高对船只周围障碍物的感知能力，同时通过船只自身状态感知模块内的GPS与惯导来检测船只自身的状态信息与多传感器感知模块所提供的信息相结合，来保证对船只周围障碍物的检测精度。