一种无人船气象水文信息采集应用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人船气象水文信息采集应用系统，包括：气象导航工作站，播发无人船所航行海域内气象信息；船台工作站，采集气象水文信息；岸基工作站，利用上述两组气象水文信息优化航路，并将优化后航路的航路指令通过通讯系统发送给船台工作站；通讯系统，将船台工作站采集的气象水文信息发送给岸基工作站，同时接收岸基工作站发送的优化后的航路数据。本发明专利技术通过结合船台自身采集的气象水文信息与气象导航站发送的气象水文信息，更加精确地判断无人船周边的海况，从而优化出最安全经济的航路。的航路。的航路。

【技术实现步骤摘要】
一种无人船气象水文信息采集应用系统


[0001]本专利技术属于无人船航路优化
，特别是一种无人船气象水文信息采集应用系统。

技术介绍

[0002]近年来无人船智能领域迅速发展，无人艇的价值逐步被军方和民用市场所看重。目前无人艇气象航线设计成为保障智能船舶安全经济航行的重要研究内容，航线的安全性和经济性也是衡量船舶智能航行的两个重要指标。目前航路规划基本基于气象信息，中国专利CN107289947A《一种船载智能气象导航系统》提供了一种船载智能气象导航系统，该专利通过将船用标准的电子海图数据与预测气象数据实现叠加显示，以解决气象导航航线规划过程缺少考虑通航要求。但海上气象海况瞬息万变，所以单凭气象导航站播发的气象水文信息规划航路，有点捉襟见肘。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种无人船气象水文信息采集应用系统，旨在利用船台工作站采集到的气象水文信息与气象导航站播发的气象水文信息进行航路优化，优化出一条最安全最经济的航路。
[0004]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种无人船气象水文信息采集应用系统，所述系统包括：通讯系统、岸基工作站、气象导航工作站和船台工作站；
[0005]所述气象导航工作站，用于播发无人船所航行海域内气象信息；
[0006]所述船台工作站，用于采集气象水文信息；
[0007]所述岸基工作站，用于采集气象导航工作站播发的气象信息，以及船台工作站采集的气象水文信息，利用这两组气象水文信息优化航路，之后将优化后航路的航路指令通过通讯系统发送给船台工作站；
[0008]所述通讯系统，用于将船台工作站采集的气象水文信息发送给岸基工作站，还用于接收岸基工作站发送的优化后的航路数据。
[0009]进一步地，所述船台工作站包括气象信息采集模块、水文信息采集模块、船台信息处理模块、岸基信息处理模块和航路控制模块；
[0010]所述气象信息采集模块，用于采集无人船周边的气象信息数据；
[0011]所述水文信息采集模块，用于采集无人船周边的水文信息数据；
[0012]所述船台信息处理模块，用于处理气象信息采集模块和水文信息采集模块采集到的气象水文信息，之后将处理后的气象水文信息通过通讯系统转发给岸基工作站；
[0013]所述岸基信息处理模块，用于采集气象导航工作站播发的气象信息以及船台工作站采集的气象水文信息，利用这两组气象水文信息优化航路，再将优化后的航路指令通过通讯系统发送给航路控制模块；
[0014]所述航路控制模块，用于根据接收到的航路指令，执行新的航路。
[0015]进一步地，所述气象信息采集模块包括温度采集装置、风速采集装置、风向采集装置、气压采集装置、湿度采集装置、雨水采集装置和能见度采集装置；
[0016]所述温度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境温度数据；
[0017]所述风速采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境相对风速数据；
[0018]所述风向采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境相对风向数据；
[0019]所述气压采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境气压数据；
[0020]所述湿度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境湿度数据；
[0021]所述雨水采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境雨水数据；
[0022]所述能见度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境能见度数据。
[0023]进一步地，所述水文信息采集模块包括浪高采集装置、浪向采集装置、流向采集装置、流速采集装置；
[0024]所述浪高采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境浪高数据；
[0025]所述浪向采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境浪向数据；
[0026]所述流速采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境流速数据；
[0027]所述流向采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境流向数据。
[0028]进一步地，所述船台信息处理模块包括接头模块，所述接头模块用于连接气象信息采集模块和水文信息采集模块。
[0029]进一步地，所述通讯系统包括卫星通讯模块和图传通讯模块，在预设图传通讯有效范围内使用图传通讯模块，超出预设图传通讯有效范围使用卫星通讯模块。
[0030]进一步地，所述利用这两组气象水文信息优化航路，优化流程包括：
[0031]基于两组气象水文信息，根据航路上各个地点的坐标，提取各个地点的气象水文数据；
[0032]将整条航线划分为多个小航段；
[0033]计算船舶在不同海况下的速度；
[0034]计算每个小航段的航行成本；
[0035]根据气象水文数据，计算每个小航段各气象水文参数变化情况；
[0036]结合航行成本和参数变化计算结果，通过优化算法自动筛选出若干最优航线；
[0037]通过预设的评价指标对若干最优航线进行降序排列，筛选出最佳的航线作为最终优化后的航路。
[0038]本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：通过岸基工作站从气象导航工作站与船台工作站获取气象水文信息，气象导航工作站提供无人船所航行海域的所有气象水文信息，船台工作站采集无人船周边环境的气象水文信息，岸基工作站通过以上所述的气象水文信息，重新优化新的气象航线。新的气象航线通过通讯系统转发至船台工作站的航路控制模块，航路控制模块接收到新的航路指令，开始执行新的航路。使得岸基工作站获取的无人船周边环境的气象水文信息更加准确，优化的气象航线更加安全更加经济。
[0039]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
附图说明
[0040]图1为一个实施例中无人船气象水文信息采集应用系统的结构示意图。
[0041]图2为一个实施例中无人船气象水文信息采集应用系统中采集模块的组成示意图。
具体实施方式
[0042]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0043]结合图1和图2，提供了一种无人船气象水文信息采集应用系统，所述系统包括：通讯系统、岸基工作站、气象导航工作站和船台工作站；
[0044]所述气象导航工作站，用于播发无人船所航行海域内气象信息；
[0045]所述船台工作站，用于采集气象水文信息；
[0046]所述岸基工作站，用于采集气象导航工作站播发的气象信息，以及船台工作站采集的气象水文信息，利用这两组气象水文信息优化航路，之后将优化后航路的航路指令通过通讯系统发送给船台工作站；
[0047]所述通讯系统，用于将船台工作站采集的气象水文信息发送给岸基工作站，还用于接收岸基工作站发送的优化后的航路数据。
[0048]进一步地，在其中一个实施例中，所述船台工作站包括气象信息采集模块、水文信息采集模块、船台信息处理模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人船气象水文信息采集应用系统，其特征在于，所述系统包括：通讯系统、岸基工作站、气象导航工作站和船台工作站；所述气象导航工作站，用于播发无人船所航行海域内气象信息；所述船台工作站，用于采集气象水文信息；所述岸基工作站，用于采集气象导航工作站播发的气象信息，以及船台工作站采集的气象水文信息，利用这两组气象水文信息优化航路，之后将优化后航路的航路指令通过通讯系统发送给船台工作站；所述通讯系统，用于将船台工作站采集的气象水文信息发送给岸基工作站，还用于接收岸基工作站发送的优化后的航路数据。2.根据权利要求1所述的无人船气象水文信息采集应用系统，其特征在于，所述船台工作站包括气象信息采集模块、水文信息采集模块、船台信息处理模块、岸基信息处理模块和航路控制模块；所述气象信息采集模块，用于采集无人船周边的气象信息数据；所述水文信息采集模块，用于采集无人船周边的水文信息数据；所述船台信息处理模块，用于处理气象信息采集模块和水文信息采集模块采集到的气象水文信息，之后将处理后的气象水文信息通过通讯系统转发给岸基工作站；所述岸基信息处理模块，用于采集气象导航工作站播发的气象信息以及船台工作站采集的气象水文信息，利用这两组气象水文信息优化航路，再将优化后的航路指令通过通讯系统发送给航路控制模块；所述航路控制模块，用于根据接收到的航路指令，执行新的航路。3.根据权利要求2所述的无人船气象水文信息采集应用系统，其特征在于，所述气象信息采集模块包括温度采集装置、风速采集装置、风向采集装置、气压采集装置、湿度采集装置、雨水采集装置和能见度采集装置；所述温度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境温度数据；所述风速采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境相对风速数据；所述风向采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境相对风向数据；所述气压采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境气压数据；所述湿度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境湿度数据；所述雨水采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境雨水数据；所述能见度采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境能见度数据。4.根据权利要求2所述的无人船气象水文信息采集应用系统，其特征在于，所述水文信息采集模块包括浪高采集装置、浪向采集装置、流向采集装置、流速采集装置；所述浪高采集装置，用于采集无人船所在位置周边环境浪...

【专利技术属性】
技术研发人员：江浩，郑金华，高峰端，袁文亮，
申请(专利权)人：连云港杰瑞科创园管理有限公司，
类型：发明
国别省市：