[发明专利]一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统

说明书

本发明涉及一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统，包括激光感知模块、模拟船舶运动平台、平台运动控制模块、虚拟场景模拟模块、数据采集模块、数据处理模块和比对结果显示模块，激光感知模块安装在模拟船舶运动平台上，用于感知各种障碍物的模型；模拟船舶运动平台用于模拟船舶运动情况；平台运动控制模块用于对模拟船舶运动平台的运动情况进行控制使与船舶在真实海况下的运动情况相同；虚拟场景模拟模块是搭建的各种障碍物的模型；数据采集模块用于采集感知数据；数据处理模块用于处理感知数据并将处理结果与障碍物信息进行比对；比对结果显示模块用于对比对结果进行显示。其仿真测试结果真实性高，且代价小。

技术领域

本发明属于船舶领域，涉及一种船舶仿真测试系统，更具体地，涉及一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统。

背景技术

随着航运业的快速发展，船舶行业智能化发展趋势越来越迫切。而船舶的智能化发展对于智能船舶自身要求也越来越高。海洋环境瞬息万变，难以预测，智能船舶航行在复杂的海洋环境中，对于航行环境周围障碍物信息的探测对于船舶航行安全具有非常大的影响。

对智能船舶航行周围环境的感知，采用的系统包括有雷达、声呐、视觉等多种，但是这个探测工具都会受到距离和环境等因素的干扰，导致探测到的障碍物信息不完善甚至错误。采用激光雷达进行探测，结合激光自身的特性，使这些问题都迎刃而解。

但是，对于激光感知设备的探测识别功能的测试大部分是在出厂前对其进行的性能检查，是设备检测测试的常规手段，无法针对实际航行海况下感知设备的工作性能进行测试，从而无法保证船舶安全。

另外，针对激光感知设备的工作性能数据常规的获取手段是实船航行数据，该部分获取的数据是缺失的，无法对设备在极端海况下的运行状态进行数据获取。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提出一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统，其能够实现对船舶搭载激光感知设备的感知能力的测试目的。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种船舶搭载激光感知模块的仿真测试系统，其特征在于，所述系统包括激光感知模块、模拟船舶运动平台、平台运动控制模块、虚拟场景模拟模块、数据采集模块、数据处理模块和比对结果显示模块，其中，

所述激光感知模块安装在所述模拟船舶运动平台上，用于感知所述虚拟场景模拟模块中的各种障碍物的模型，从而形成感知数据；

所述模拟船舶运动模平台用于模拟船舶运动情况；

所述平台运动控制模块用于对所述模拟船舶运动平台的运动情况进行控制使得所述模拟船舶运动平台的运动情况与船舶在真实海况下的运动情况相同；

所述虚拟场景模拟模块是在仿真室范围内搭建的船舶在真实航行过程中遇到的各种障碍物的模型；

所述数据采集模块用于采集所述激光感知模块的感知数据；

所述数据处理模块用于对所述感知数据进行处理并将处理结果与障碍物信息进行比对；

所述比对结果显示模块用于对所述比对所得到的结果进行显示。

优选地，其中，所述数据处理模块包括初步分类子模块、聚类子模块、剔除子模块、特征向量表示子模块和分类与绘制子模块，其中，

所述初步分类子模块用于基于滤波算法去除掉所述感知数据中的噪点；

所述聚类子模块用于对去除噪点后的所述感知数据进行聚类；

所述剔除子模块用于剔除聚类后的含有孤立点的类；