一种智能船舶的制作方法

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种智能船舶。

背景技术：

众所周知，海上航行，千变万化，不同的海况环境如暗礁，岛礁和海冰等，加上不同的天气变化如大风，海雾，风暴潮等因素，状况瞬息万变，随时都会对船舶安全航行产生威胁。目前的船舶智能化技术主要是针对单一系统模块进行优化，用于船舶内部控制操作，但目前船舶的智能化技术，功能单一，数据收集传输缓慢，调度不当，信息收集不全，智能优化不足，智能优化单一，和陆地通信控制中心信息传输不协调，导致船舶内部控制分散，获取信息滞后，对船舶安全航行是一大隐患，容易引发航行安全事故，造成不同程度的人力，物力与财力损失，所以设计出一款具有较高的航行应变能力，数据处理能力，信息采集能力，船舶具有多个智能系统且系统之间的配合默契度高的智能船舶是非常有益的。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种智能船舶，可以有效的解决现有技术的不足，推进船舶智能化进程。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能船舶技术方案，包括以下功能系统：核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统；

所述船舶网络系统，用于实现全船各功能系统相互之间的通信连接；

所述船舶管理系统，用于向对应的功能系统发送相应的控制信息，以控制管理对应的功能系统的工作；

所述航行状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，采集船舶的航行状态信息及海况信息；

所述船体应力监测系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时监测船舶各部位的结构应力信息；

所述设备状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时采集船舶的各个设备的运行状态信息；

所述船岸通信系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，与岸基终端进行通信数据的传输；

所述核心处理系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，对全船各功能系统产生的运行信息进行数据处理，并将处理结果发送到对应的功能系统；其中，所述运行信息包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息、所述运行状态信息及通信数据；

所述设备运行维护系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定船舶维修保障计划；

所述航行控制系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息实时控制船舶航行。

作为上述方案的改进，所述船体应力监测系统具体用于：

当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，则在所述船舶管理系统的控制下，将监测采集到的船舶各部位的结构应力信息发送给所述核心处理系统，使得所述核心处理系统根据所述结构应力信息得到对应的航行报警信息并发送给所述航行控制系统，而使得所述航行控制系统根据所述航行报警信息及经过数据处理后的所述航行状态信息、所述运行状态信息和所述海况信息实时控制船舶航行。

作为上述方案的改进，所述船体应力监测系统包括压力传感器，所述压力传感器用于获取船体受外力影响产生的结构应力信息；

其中，当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，所述压力传感器将所述结构应力信息发送给所述核心处理系统进行数据处理。

作为上述方案的改进，所述航行状态采集系统包括光信号采集传感器、气象传真机、风速风向仪、波浪仪、测深仪、测速仪、船艏艉吃水计、操舵仪和卫星定位接收仪中的至少一种。

作为上述方案的改进，所述运行状态信息包括设备健康状态信息，则所述航行控制系统具体用于：

根据经过数据处理后的所述航行状态信息、设备健康状态信息、目标地信息、所述海况信息及所述结构应力信息进行船舶航行控制；

其中，船舶航行控制包括船舶航行的姿态、航速及航向的控制与航线规划。

作为上述方案的改进，所述运行状态信息包括设备运行参数及设备健康状态信息，则所述设备状态采集系统具体用于：

采集船舶设备的设备运行参数，并根据所述设备运行参数判断船舶设备是否已发生故障或即将发生故障或确定设备健康状态等级；

获取已发生和即将发生故障的船舶设备的设备健康状态信息，并经所述核心处理系统数据处理后发送给所述船舶管理系统及所述设备运行维护系统，使得所述船舶管理系统根据所述设备健康状态信息控制所述航行控制系统的工作，并使得所述设备运行维护系统根据所述设备健康状态信息制定船舶维修保障计划；

其中，所述设备运行参数包括开关状态、启停状态、电压数值、电流数值、转速数值、液体流量、高温报警、设备噪音、燃料数值、设备震动和液位数值中的至少一种；所述设备健康状态信息包括设备唯一识别码及设备故障信息。

作为上述方案的改进，所述设备运行维护系统建有船舶设备的静态数据库，所述静态数据库存储有船舶设备的生产日期、安装日期、操作手册、设备安装调试手册、维修记录和备件信息。

作为上述方案的改进，所述船岸通信系统的通信方式包括船用卫星通信系统；

其中，所述岸基终端用于通过所述船用卫星通信系统对船舶实时监视船舶的航行状况与船舶设备的运行状态。

作为上述方案的改进，所述船舶网络系统包括光纤主干网络、双绞线分支网络和移动终端网络；所述船舶网络系统具有统一的设备信息接入的接口协议和物理形式，并具有网络故障自动诊断与重构通信网络链路的功能。

作为上述方案的改进，所述船舶管理系统具有全船设备系统运行记录数据库，所述数据库用于接收来自各功能系统的数据信息并存储；

其中，所述船舶管理系统根据船舶航行安全需求启动和关闭其他功能系统的运行。

作为上述方案的改进，所述核心处理系统包含多个与各功能系统一一对应的数据处理装置，每一所述数据处理装置用于处理对应的功能系统的发送过来的数据，以实现对各功能系统的不同数据进行不同处理；所述数据包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息及所述运行状态信息；

其中，每一所述数据处理装置包括大数据分析模块及人工智能预测算法处理模块；

所述大数据分析模块，用于对各功能系统对应发送过来的所述数据进行大数据分析，并将大数据分析结果传递至所述人工智能预测算法处理模块；

所述人工智能预测算法处理模块，用于将所述大数据分析模块的分析结果与各类型数据的历史信息进行对比分析并生成预测信息。

作为上述方案的改进，所述设备状态采集系统包含设备状态采集装置、设备状态信息分析装置及设备状态信息存储装置；

所述设备状态采集装置，用于定时采集设备运行参数及设备健康状态信息；所述设备运行参数包含设备运行过程中的电流曲线、电压曲线、振动频谱及噪声频谱；

所述设备状态信息分析装置，用于对所述设备运行参数及所述设备健康状态信息进行信息预分析；

所述设备状态信息存储装置，用于存储所述所述设备运行参数及所述设备健康状态信息。

本发明提供的一种智能船舶，该船舶以不同系统智能化有机结合为基础，运用高速计算处理服务，先进的信息化网络技术，实时采集船舶航行数据、实时控制船舶航行姿态、集成高度化的智能船舶配套设备，搭建统一的信息平台和智能处理平台，实现船舶智能化的感知、判断和分析，以及决策控制，从而更好地保证船舶航行时的安全和效率，保障船舶设备安全，大幅度减少船舶运营决策方面的失误，减少船舶事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例智能船舶的功能系统原理框图；

图2是本发明实施例智能船舶的航行状态采集系统原理框图；

图3是本发明实施例提供的一种船舶控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种智能船舶，该智能船舶可以是无人船舶，也可以是有人船舶。

该智能船舶包括以下功能系统：核心处理系统、航行状态采集系统、航行控制系统、船体应力监测系统、设备状态采集系统、设备运行维护系统、船岸通信系统、船舶网络系统和船舶管理系统；所述船舶网络系统，用于实现全船各功能系统相互之间的通信连接；所述船舶管理系统，用于向对应的功能系统发送相应的控制信息，以控制管理对应的功能系统的工作；所述航行状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，采集船舶的航行状态信息及海况信息；所述船体应力监测系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时监测船舶各部位的结构应力信息；所述设备状态采集系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，实时采集船舶的各个设备的运行状态信息；所述船岸通信系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，与岸基终端进行通信数据的传输；所述核心处理系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，对全船各功能系统产生的运行信息进行数据处理，并将处理结果发送到对应的功能系统；其中，所述运行信息包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息、所述运行状态信息及通信数据；所述设备运行维护系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定船舶维修保障计划；所述航行控制系统，用于在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息实时控制船舶航行。

在本发明实施例中，通过船舶网络系统将船舶各功能系统进行有机结合，通过航行状态采集系统、设备状态采集系统及船体应力监测系统来实时采集船舶的各种状态信息，从而能及时感知船舶的各种航行状态。并且，通过所述核心处理系统这一统一的数据处理平台来对采集到的各种状态信息进行及时及高效处理，通过所述船舶管理系统这一统一的管理平台来对船舶各功能系统的工作进行智能化控制及决策，并通过所述航行控制系统来实时控制船舶航行，以确保船舶的航行能够被及时且正确地控制，从而确保船舶的航行安全。此外，通过所述设备运行维护系统，能够提高所述船舶的维修保障能力，进一步确保船舶的航行安全。

由上分析可知，该船舶以不同系统智能化有机结合为基础，运用高速计算处理服务，先进的信息化网络技术，实时采集船舶航行数据、实时控制船舶航行姿态、集成高度化的智能船舶配套设备，搭建统一的信息平台和智能处理平台，实现船舶智能化的感知、判断和分析，以及决策控制，从而更好地保证船舶航行时的安全和效率，保障船舶设备安全，大幅度减少船舶运营决策方面的失误，减少船舶事故。

为了便于对本发明实施例的理解，在此对本发明实施例进行以下具体描述：

在本发明实施例中，具体地，核心处理系统具有高配置的计算机硬件和计算管理软件，为船舶上其他各个具体功能系统提供大型、快速的计算服务，并将结果返回给各功能系统。核心处理系统位于船舶上建的驾控室或驾控室下一层甲板为宜，一方面此处的船舶振动较小、噪音较小，另一方面此处位置较高，当发生船舶事故时，不容易涉及到，起到保护作用。核心处理系统对各功能系统的数据处理构建起统一的数据类型、数据格式、通信协议、返回数据格式等，以便于高效处理数据。

具体地，所述核心处理系统包括多个与各功能系统一一对应的数据处理装置，每一所述数据处理装置用于处理对应的功能系统的发送过来的数据，以实现对各功能系统的不同数据进行不同处理。具体地，每一功能系统发送过来的数据的数据类型都是不一样的，通过所述数据处理装置，可以对不同功能系统发送过来的数据进行针对性处理。其中，所述数据包括所述航行状态信息、所述海况信息、所述结构应力信息及所述运行状态信息。

每一所述数据处理装置包括大数据分析模块和人工智能预测算法处理模块，所述核心处理系统的数据处理过程包括：所述大数据分析模块对各功能系统发送过来的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息或所述结构应力信息进行大数据分析，并将大数据分析结果传递至所述人工智能预测算法处理模块，所述人工智能预测算法处理模块将所述大数据分析模块的分析结果与各类型数据的历史信息进行对比分析并生成预测信息，并发送给所述船舶管理系统，使得船舶管理系统根据所述预测信息控制船舶的对应的功能系统的工作。例如，大数据分析模块对所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息进行大数据分析后，得到船舶航行的海况数据、航行数据、运行状态数据及结构应力数据的数据分析结果，将这些数据分析结果发送给所述人工智能预测算法处理模块，使得人工智能预测算法处理模块将这些数据分析结果与类型数据的历史信息进行对比分析并生成预测信息，例如生成船舶的前方航行区域的海况恶劣预测、船舶的某个设备即将发生故障或者是船舶的不部分船体的因受到的应力过大而即将损坏等。

进一步地，为提高数据分析处理子系统分析结果的准确性，降低异常数据对分析结果的影响，本实施例中，所述核心处理系统还包括数据筛选模块和数据清洗模块，所述核心处理系统的数据处理过程还包括：所述数据筛选模块对所述核心处理系统接收到的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息进行数据判断，判断数据是否异常，若数据筛选模块判断接收到的这些信息参数异常，则所述数据清洗模块先对接收到的这些信息进行数据清洗，以丢弃其中的异常数据信息，清洗后的数据再输入所述大数据分析模块进行大数据分析。若所述若数据筛选模块判断接收到的这些信息参数正常，则直接输入所述大数据分析模块进行大数据分析。如此，可进一步提高所述核心处理系统的数据分析处理结果的准确性。

在本发明实施例中，进一步地，所述船体应力监测系统具体用于：当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，则在所述船舶管理系统的控制下，将监测采集到的船舶各部位的结构应力信息发送给所述核心处理系统，使得所述核心处理系统根据所述结构应力信息得到对应的航行报警信息并发送给所述航行控制系统，而使得所述航信控制系统根据所述航行报警信息及经过数据处理后的所述航行信息和所述海况信息实时控制船舶航行，这样就可以确保船舶的航行安全。

例如，当船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于海浪汹涌且风力迅猛的高风险状态时，则所述船体应力监测系统将监测采集到的船舶各部位的结构应力信息发送给所述核心处理系统，使得所述核心处理系统根据所述结构应力信息判断出船体是否受到过大的应力，当判断出船体受到过大的应力时，例如船的左侧的中部受到过大的海浪及海风的冲击力，则给出船的左侧中部受到过大应力的报警信号并发送给所述航行控制系统，所述航行控制系统根据该报警信号及数据处理后的所述航行信息和所述海况信息实时控制船舶航行，例如调整航行姿态、航速、航向等，从而使得船的左侧的中部不再受到过大的应力，这样就可以确保船舶的航行安全。

具体地，所述船体应力监测系统包括多个分布于船体不同位置的压力传感器，所述压力传感器用于获取船体受外力影响产生的结构应力信息，主要贴在船体内侧，获取外界对船体的压力，以及获取特殊设备或货物的压载重量，因为船舶在航行过程中始终处于摇动状态，因此会对一些基座产生过大压力或过大拉力等，如起吊能力为45t的大型吊机，并且有些吊机位于船舯(指船左右方向的中线)位置，有些吊机位移船舷一侧，这些布置也都非常常见；所述压力传感器的分布位置包括船首部的球鼻艏、侧推区域、船中货舱区域两侧，螺旋桨支撑区域和舵支撑区域，所述压力传感器的编码标示信息包括版本号、前缀、生产厂商代码和产品代码，其中，所述结构应力信息包括所述压力数值。其中，当所述船舶管理系统根据经过数据处理后的航行状态信息及所述海况信息判断出船舶当前处于高风险状态时，所述压力传感器将所述结构应力信息发送给所述核心处理系统进行数据处理。

在上述实施例中，具体地，如图2所示，所述航行状态采集系统包括光信号采集传感器、气象传真机、风速风向仪、波浪仪、测深仪、测速仪、船艏艉吃水计、操舵仪和卫星定位接收仪；所述光信号采集传感器接收其他设备的灯光信息，所述其他设备包括其他船舶，灯塔和非移动装置，所述气象传真机采用jrc牌子的jax-9b，接收未来航线相关的精确的天气预报与海况信息，所述风速风向仪采用rm.young的06206，实时测量船舶航行时外界的风速风向，所述波浪仪采用rsaqua(英国)waveradarrex，实时测量波浪方向和波高，所述测深仪jrc牌子的jre-380，实时测量船舶航行区域的水深，所述测速仪采用jrc牌子的jln-205mkii，实时测量船舶航行速度，所述船艏艉吃水计采用韩国samyung品牌，实时测量船舶艏艉的吃水，所述操舵仪实时测量船舵的转向与偏角，所述卫星定位接收仪jrc牌子的dgpsjlr-7900，接收船舶的经纬度信息。

此外，所述航行状态采集系统还会将采集到的航行状态信息和海况信息通过所述船岸通信系统发送至岸基控制中心，以使得岸基控制中心能够实时监控船舶的航行状态。

在上述实施例中，具体地，所述设备状态采集系统包含设备状态采集装置(例如传感器或信号采集器等)、设备状态信息分析装置(例如处理器)及设备状态信息存储装置(例如存储器)；所述设备状态采集装置，用于定时采集设备运行参数及设备健康状态信息；所述设备运行参数包含设备运行过程中的电流曲线、电压曲线、振动频谱及噪声频谱；所述设备状态信息分析装置，用于对所述设备运行参数及所述设备健康状态信息进行信息预分析，然后再发送给所述核心处理系统进行进一步处理及分析；所述设备状态信息存储装置，用于存储所述所述设备运行参数及所述设备健康状态信息。

在上述实施例中，具体地，所述运行状态信息包括设备健康状态信息，所述设备健康状态信息包括设备唯一识别码及设备故障信息。而所述航行控制系统具体用于：根据经过数据处理后的所述航行状态信息、设备健康状态信息、目标地信息、所述海况信息及所述结构应力信息进行船舶航行控制，船舶航行控制包括船舶航行的姿态、航速及航向的控制与航线规划，以避开台风区域、航道关闭区域、固定障碍物(如岛礁)、抛锚的船只等，并根据气象、洋流及船舶自身的设备健康状态，选择合理的航速、航向，并在航向过程中进行实时避障，优化航线。

例如，当经过数据处理后的航行状态信息表明船左侧海浪过高，经过数据处理后的海况信息表明船的左侧海风过大，经过数据处理后的结构应力信息表明船的左侧船体受到的应力过大，经过数据处理后的设备健康状态信息表明船的动力系统的某个设备即将发生故障，此时，所述航行控制系统则根据这些信息进行船舶航行控制，例如将船头转向船的原来的左侧，使得船头正对海浪及海风，避免船舶出现侧翻风险。然后为了避免船舶的继续航行导致动力系统的某个设备发生故障，此时，所述控制系统调转船头后则可以控制所述船舶停止航行，并且所述设备运行维护系统会给出相应的维修计划，而船员则可以根据该维修计划对动力系统的该设备进行维修，从而确保船舶的航行安全。若是无人船或者是船员无法对该设备进行维修，在动力系统没有完全故障的情况下，返航到岸边基地，让岸边基地根据该维修计划来进行维修。

在上述实施例中，具体地，所述运行状态信息包括设备运行参数及设备健康状态信息，其中，所述设备运行参数包括开关状态、启停状态、电压数值、电流数值、转速数值、液体流量、高温报警、设备噪音、设备震动和液位数值中的至少一种；所述设备健康状态信息包括设备唯一识别码及设备故障信息其中，所述设备运行参数包括开关状态、启停状态、电压数值、电流数值、转速数值、液体流量、高温报警、设备噪音、设备震动和液位数值中的至少一种；所述设备健康状态信息包括设备唯一识别码及设备故障信息。

而，所述设备状态采集系统具体用于：采集船舶设备的设备运行参数，并根据所述设备运行参数判断船舶的对应的设备是否已发生故障或即将发生故障或确定设备健康状态等级；获取已发生和即将发生故障的船舶设备的设备健康状态信息，并经所述核心处理系统数据处理后发送给所述船舶管理系统及所述设备运行维护系统，使得所述船舶管理系统根据所述设备健康状态信息控制所述航行控制系统的工作，并使得所述设备运行维护系统根据所述设备健康状态信息制定船舶维修保障计划。

例如，核心处理系统根据设备状态采集系统采集到的设备的振动、噪音的时域与频域的频谱，将其与设备正常时的响应频谱进行比对，从而发现设备发生故障的趋势。又例如核心处理系统根据设备状态采集系统采集到的柴油主机、柴油发电机、泥泵齿轮箱等的滑油参数，判断设备的运行状况，包括磨损颗粒度、滑油含水率等。

在上述实施例中，具体地，所述设备运行维护系统用于：在所述船舶管理系统的控制下，根据经过数据处理后的所述运行状态信息制定设备维修计划，包括在船维修、到港维修、进船厂维修等多种维修方式，提供预期的维修保障计划，减少船舶设备故障，保障船舶安全航行。其中，所述设备运行维护系统建有船舶设备的静态数据库，所述静态数据库包括船舶设备的生产日期、安装日期、操作手册、设备安装调试手册、维修记录和备件信息。

在上述实施例中，具体地，所述船岸通信系统的通信方式包括船用卫星通信系统。所述船用卫星通信系统包括基于thuraya、vsat、oneweb或大s中至少一种通信方式与岸基终端进行通信数据的传输，从而实现以大数据量、快速的通信与船岸建立通信链路。其中，所述岸基终端用于通过所述船岸通信系统对船舶实现视频实时监视船舶航行状况与船舶设备运行状态。更优地，在岸边20海里以内，可以采用5g通信方式进行大数据量的船岸通信。

此外，所述船岸通信系统还会将船舶采集到的或经过数据处理后的所述航行状态信息、所述海况信息、所述运行状态信息及所述结构应力信息发送给所述岸基终端，使得所述岸基终端能够实时掌握船舶的各种运行状态。具体地，在需要进行船岸通信时，所述船岸通信系统将需要通信的数据打包发送给核心处理系统，核心处理系统按照预定的数据格式、通信协议、数据类型等对数据进行进一步压缩、打包，在保证通信数据量不变的情况下，减少冗余编码，提高通信效率，压缩后的数据再传输给船岸通信系统，船岸通信系统将压缩后的数据包发送至岸端。船岸通信系统接收数据的处理过程相反。

在上述实施例中，具体地，所述船舶网络系统包括光纤主干网络、双绞线分支网络和移动终端网络；所述船舶网络系统具有统一的设备信息接入的接口协议和物理形式，并具有网络故障自动诊断与重构通信网络链路的功能(具体技术可以参考现有技术)，从而提高船舶网络系统的可靠性及通信能力。

在上述实施例中，具体地，所述船舶管理系统具有全船设备系统运行记录数据库，所述数据库用于接收来自各功能系统的数据信息(如报警信息、航速、航向、全球定位、主机转速、螺旋桨输出功率、燃油储量等船舶航行的重要信息)并存储。其中，所述船舶管理系统可根据船舶航行安全需求启动或关闭其他功能系统的运行，如发现原有四台发电机中的一台即将运行故障，发生船舶电力总功率不足时，可以分级切断冷藏箱的供电、分级切断压载水系统的供电、分区域切断照明供电等。

综上所述，本发明实施例能够提高船舶航行的安全性，尤其是对于无人船而言。

此外，本发明实施例还提供了一种船舶自主靠泊的方案如下：

首先，一个所述目标港口可以包括一个或多个所述港口终端，所述多个港口终端分布于对应目标港口的不同的港口泊位。

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种船舶控制方法的流程图；包括：

s1、智能船舶的船岸通信系统发送智能船舶的抵港预报信息给至少一目标港口的港口终端；

s2、所述港口终端根据所述抵港预报信息对所述智能船舶进行校验，当确定所述抵港预报信息满足预设校验条件时，发送所述抵港预报信息对应的所述目标港口的港口资源信息；

s3、所述智能船舶的核心处理系统通过所述船岸通信系统接收到所述港口资源信息后，根据所述港口资源信息确认选择结果；其中，所述选择结果包括最佳目标港口和最佳泊位；

s4、所述最佳目标港口的港口终端接收所述选择结果，并返回实时导航助泊信息；

s5、所述智能船舶的船舶管理系统根据所述实时导航助泊信息确认所述智能船舶的靠泊方案，并根据所述靠泊方案对智能船舶的航行控制系统进行控制，以使所述智能船舶进行自主靠泊。

具体的，在步骤s1中，所述抵港预报信息包括但不限于待泊的智能船舶的需求信息和/或船舶自身的参数信息；其中，所述智能船舶的需求信息包括但不限于抵港时间、离港时间、所需岸电、所需吊机、所需资源补给种类和数量；所述智能船舶的自身参数信息包括但不限于船名、船籍、imo(国际海事组织)序列号、船长、船宽、船舶吃水、载货/预卸货种类和数量。

具体的，在步骤s2中，所述港口终端在接收到所述智能船舶的抵港预报信息后，通过网络数据库和约定的通信协议对所述智能船舶的抵港预报信息进行校验，所述港口终端在校验所述抵港预报信息符合约定的通信协议、内容后,通过网络数据库存储的原始档案信息对所述智能船舶进行身份信息识别，识别的内容包括但不限于智能船舶所隶属的组织、运营是否合法、所述抵港预报信息的内容是否真实、信息是否完整。其中，所述通信协议、内容可以是所述智能船舶和所述港口终端之间约定的标准的通信信息的编码方式和通信信息内容。

进一步的，所述港口终端对所述抵港预报信息进行校验的结果分为通过和不通过两种，如果校验通过，则执行下一步骤s3；若校验不通过，则结束本次靠泊通讯。

具体的，所述港口终端内置港口泊位的靠泊计划数据库和空闲泊位优选分析算法，当所述港口终端确认所述智能船舶发送的抵港预报信息满足预设校验条件时，所述港口终端将所述抵港预报信息与所述靠泊计划数据库进行匹配计算分析，为所述智能船舶得出可利用泊位，并排列出推荐顺序。

所述港口终端发送的所述港口资源信息包括但不限于本港口内计划泊位的待泊状态、空闲泊位数量、位置、参数、在港船舶作业动态、港口电价、岸电连接点位置、吊机或港口作业机械位置、港口资源补给收费标准和优惠政策、为所述智能船舶推荐的优选泊位和排列顺序；其中，所述港口终端较为合适的是推荐1～3个优选泊位并按推荐顺序排序给所述智能船舶。

具体的，在步骤s3中，当所述智能船舶的核心处理系统通过所述船岸通信系统接收到所述港口终端发送的所述港口资源信息时，对接收到的多个所述港口资源信息进行对比分析计算。优选的，分析计算的内容包括但不限于靠泊服务的方便性、补给资源的价格经济性、对本船舶的续航能力的维持性等。所述智能船舶综合分析计算后确定其中的最佳目标港口和最佳泊位，并向所述最佳目标港口对应的港口终端发送选择结果；其中，所述选择结果包括最佳目标港口和最佳泊位。

具体的，在步骤s4中，所述最佳目标港口的港口终端接收所述选择结果，并返回实时导航助泊信息。

优选的，所述实时导航助泊信息，包括但不限于港口的气象信息、港口的水文信息和港口的航道交通信息；其中，

所述港口的气象信息包括但不限于港口的实时的风速、风向、可见度；所述港口的水文信息包括但不限于水深、浪、涌、流的相关参数信息；所述港口的航道交通信息包括但不限于港口附近航道宽度、水深、所述最佳泊位附近船舶的靠/离港作业状态、一定时间内通过该航道的船舶相关参数预报信息。

具体的，在步骤s5中，所述智能船舶的船舶管理系统根据所述实时导航助泊信息确认所述智能船舶的靠泊方案，具体包括：所述智能船舶的船舶管理系统根据所述实时导航助泊信息对所述智能船舶的运动参数信息进行分析和处理，得到靠泊航行轨迹；并通过所述智能船舶的综合运动态势确定所述智能船舶推进系统的矢量控制决策。即所述靠泊方案包括所述靠泊航行轨迹和所述智能船舶推进系统的矢量控制决策。所述智能船舶的船舶管理系统根据所述靠泊方案并通过所述航行控制系统，调整所述智能船舶至较为合适的靠泊姿态，沿着预定的靠泊航行轨迹和姿态逐渐向所述最佳泊位航行靠拢，执行自主靠泊操作。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种船舶控制方法中智能船舶与目标港口相对位置姿态示意图；待泊的所述智能船舶在航行靠拢至最佳泊位的较为合适的外挡线外时，将船舶艏向和船身调整为与所述最佳泊位平行，适度调整船身与最佳泊位之间的距离，待成功停靠在所述最佳泊位相应位置且检测到相对位置、姿态等各方面状态安全、可靠后，完成自主靠泊操作。如图2中的所述智能船舶在选择2号泊位为所述最佳泊位时，在靠近外档线2时将船舶艏向和船身调整为与所述最佳泊位平行的姿态。

进一步的，在所述智能船舶进行完自主靠泊后，还包括步骤s6：在所述智能船舶进行自主靠泊后，所述智能船舶发送自主靠泊完成信息至所述港口终端，以使所述港口终端更新本港口的相关信息。

优选的，所述智能船舶和所述港口终端在所述智能船舶的自主靠泊过程中通过无线传输的方式进行信息实时共享，在双方的终端上通过虚拟成像技术以栅格坐标的形式显示在各自的显示终端上，实时共享并显示所述最佳泊位外的动态交通信息和/或所述智能船舶和所述最佳泊位之间的相对位置姿态信息。

其中，所述动态交通信息指的是泊位外可能会对所述智能船舶产生影响的一定时间、区域范围内的其它船舶的交通通行信息；所述栅格坐标的长度以所述最佳泊位及其邻近泊位的长度大小为单位进行划分，所述栅格坐标的宽度以智能船舶的靠泊所需的安全泊位宽度为基础单位进行划分，且离所述最佳泊位越远栅格宽度约稀疏，离所述最佳泊位越近栅格宽度越密。

具体的，所述智能船舶和所述最佳泊位之间的相对位置姿态信息包括但不限于相对航速、相对航向、相对距离、相对夹角等。所述港口终端在接收到所述智能船舶的靠泊完成确认信息后，根据已完成靠泊操作的船舶的状态，更新本港口的相关泊位占用信息、可利用的港口资源信息和/或所述本港口海域的实时导航助泊信息。

具体实施时，首先，所述智能船舶发送智能船舶的抵港预报信息给至少一目标港口的港口终端，所述港口终端返回港口资源信息；然后，所述智能船舶根据所述港口资源信息确认选择结果，并将所述选择结果发送给最佳目标港口的港口终端，以使所述最佳目标港口返回实时导航助泊信息；最后，所述智能船舶根据所述实时导航助泊信息确认所述智能船舶的靠泊方案，并根据所述靠泊方案进行自主靠泊。

与现有技术相比，本发明公开的船舶控制方法，解决了现有技术中自主靠泊系统的灵活性和适用性较差、停泊效率低、安全性差的问题。能有效实现船舶和港口之间自动靠泊时的靠泊引导、靠泊决策和相互之间的信息通信，实现船舶的自主靠泊，提高靠泊效率和安全性。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。