一种船舶吃水实时检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及智能航运

【技术实现步骤摘要】
一种船舶吃水实时检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能航运
、
船舶吃水实时检测领域，特别涉及一种船舶吃水实时检测方法及系统
。

技术介绍

[0002]船舶靠离码头，通过浅水航道或锚泊时都需要精确掌握当时的吃水
。
由于装载的不均匀，船舶可能处于纵倾或横倾状态，船舶四周各处的吃水不尽相同
。
为保证船舶的操纵安全，在船舶艏
、
中
、
艉左右两舷船壳板的六处，均勘划有吃水标志，即六面水尺
。
在实际工作中，通常是通过观测船舶的水尺标志而获得船舶的实际吃水，受水波
、
天气等因素的影响产生的误差较大，并且船员爬水尺梯的时候存在安全隐患
。
因此，有必要对船舶的六面吃水快速实时检测方法进行研究，从而实时掌握船舶的实际吃水情况，以避免船舶在通过浅险水道时发生事故
。
[0003]目前已有的吃水深度检测方法，比如公开号为
CN 105416524 A
的中国专利技术申请公开了一种基于单波束侧扫技术的船舶吃水深度检测系统，该通过测得声纳换能器从水面下降到船底的位移，即可获得船舶的吃水深度，但是该系统需要将其固定安装在船舶停靠的岸边，比较受限；再比如公开号为
CN 110082770A
的中国专利技术申请公开了一种侧扫式船舶吃水检测系统及超声波同步方法，该专利技术申请采用超声波同步方式，其系统相对更为复杂
。

技术实现思路
<br/>[0004]本专利技术的目的在于针对船舶航行过程中对四周各处的吃水数据的实时需求，提出了一种船舶六面吃水实时检测方法，能够实时检测船舶六面吃水，给船舶驾引人员提供数据支持，保障船舶安全和航行安全
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案实现
。
[0006]本专利技术提出了一种船舶吃水实时检测方法，所述方法包括：
[0007]在水面设置
RTK
基准站，并通过
RTK
基准站接收至少四个卫星的数据；
[0008]在船舶上固定多个
RTK
移动站，并通过每个
RTK
移动站接收至少四个卫星的数据；
[0009]选择其中一个
RTK
移动站的时间为标准时间，并计算
RTK
基准站和其他
RTK
移动站相对于标准时间的超前时间；
[0010]利用计算的超前时间，以及
RTK
基准站和每个
RTK
移动站接收的卫星数据计算出
RTK
基准站和每个
RTK
移动站的坐标；
[0011]利用
RTK
基准站和每个
RTK
移动站的坐标计算船舶的吃水深度
。
[0012]作为上述技术方案的改进之一，所述在水面设置
RTK
基准站，具体为：在船头处连接
RTK
基准站，使
RTK
基准站漂浮在船头水面处
。
[0013]作为上述技术方案的改进之一，在船舶艏
、
中
、
艉左右两舷的六处各安装一个
RTK
移动站
。
[0014]作为上述技术方案的改进之一，
RTK
基准站接收的卫星数据包括：
RTK
基准站相对
于标准时间的超前时间
、
每个卫星的坐标和
RTK
基准站与每个卫星之间的距离；
[0015]RTK
移动站接收的卫星数据包括：
RTK
移动站相对于标准时间的超前时间
、
每个卫星的坐标和
RTK
移动站与每个卫星之间的距离
。
[0016]作为上述技术方案的改进之一，利用计算的超前时间，以及
RTK
基准站和每个
RTK
移动站接收的卫星数据计算出
RTK
基准站和每个
RTK
移动站的坐标时，计算每个
RTK
基准站或每个
RTK
移动站所使用的方程均包括：
[0017][0018][0019][0020][0021]其中，
ρ
i
表示
RTK
基准站或
RTK
移动站到第
i
颗卫星的距离，
i
是卫星的索引号，
i
＝
1,2,3,4
；
(x
i
,y
i
,z
i
)
表示第
i
颗卫星的位置；
(x
u
,y
u
,z
u
)
是
RTK
基准站或
RTK
移动站的位置，是要求解的未知量；
t
u
代表
RTK
基准站或
RTK
移动站
(4)
时钟相对于标准时间的超前时间，
c
为光速
。
[0022]作为上述技术方案的改进之一，吃水深度
h
d
的计算式为：
[0023]h
d
＝
h
s
‑
h
j
‑
(Z
j
‑
Z
m
)
，
j
＝
1,2,...,J
[0024]其中，
h
s
为船舶的高度，
h
j
为第
j
个
RTK
移动站距离船舶顶部的距离，
Z
j
为第
j
个
RTK
移动站的高度坐标，
J
为
RTK
移动站的个数，
Z
m
为
RTK
基准站的高度坐标
。
[0025]本专利技术还提出了一种船舶吃水实时检测系统，所述系统包括：
RTK
基准站
、
多个
RTK
移动站和数据处理装置；其中，
[0026]所述
RTK
基准站，设置于水面，用于观测并接收卫星数据；
[0027]每个
RTK
移动站，均设置在船舶上，用于观测并接收卫星数据；
[0028]所述数据处理装置，用于计算
RTK
基准站和其他
RTK
移动站相对于标准时间的超前时间，还用于利用
RTK
基准站和
RTK
移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种船舶吃水实时检测方法，所述方法包括：在水面设置
RTK
基准站
(2)
，并通过
RTK
基准站
(2)
接收至少四个卫星的数据；在船舶
(1)
上固定多个
RTK
移动站
(4)
，并通过每个
RTK
移动站
(4)
接收至少四个卫星的数据；选择其中一个
RTK
移动站
(4)
的时间为标准时间，并计算
RTK
基准站
(2)
和其他
RTK
移动站
(4)
相对于标准时间的超前时间；利用计算的超前时间，以及
RTK
基准站
(2)
和每个
RTK
移动站
(4)
接收的卫星数据计算出
RTK
基准站
(2)
和每个
RTK
移动站
(4)
的坐标；利用
RTK
基准站
(2)
和每个
RTK
移动站
(4)
的坐标计算船舶
(1)
的吃水深度
。2.
根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，所述在水面设置
RTK
基准站
(2)
，具体为：在船头处连接
RTK
基准站
(2)
，使
RTK
基准站
(2)
漂浮在船头水面处
。3.
根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，在船舶
(1)
艏
、
中
、
艉左右两舷的六处各安装一个
RTK
移动站
(4)。4.
根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，
RTK
基准站
(2)
接收的卫星数据包括：
RTK
基准站
(2)
相对于标准时间的超前时间
、
每个卫星的坐标和
RTK
基准站
(2)
与每个卫星之间的距离；
RTK
移动站
(4)
接收的卫星数据包括：
RTK
移动站
(4)
相对于标准时间的超前时间
、
每个卫星的坐标和
RTK
移动站
(4)
与每个卫星之间的距离
。5.
根据权利要求4所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，利用计算的超前时间，以及
RTK
基准站
(2)
和每个
RTK
移动站
(4)
接收的卫星数据计算出
RTK
基准站
(2)
和每个
RTK
移动站
(4)
的坐标时，计算每个
RTK
基准站
(2)
或每个
RTK
移动站
(4)
所使用的方程均包括：所使用的方程均包括：所使用的方程均包括：所使用的方程均包括：其中，
ρ
i
表示
RTK
基准站
(2)
或
RTK
移动站
(4)
到第
i
颗卫星的距离，
i
是卫星的索引号，
i
＝
1,2,3,4
；
(x
i
,y
i
,z
i
)
表示第
i
颗卫星的位置；
(x
u
,y
u
,z
u
)
是
RTK
基准站
(2)
或
RTK
移动站
(4)
的位置，是要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春旭，丁格格，耿雄飞，文捷，洛佳男，周俊华，刘斌，王俊生，杨炳栋，庞锋，方圆，李宛桐，
申请(专利权)人：交通运输部水运科学研究所，
类型：发明
国别省市：