专利名称：船舶智能避碰预警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于导航终端中的避碰预警装置，特别涉及一种 在海事、安全等领域中用于识别在设定范围内的船舶间的会遇几率，依据 设定的会遇预警条件进行筛选，并按照会遇时间从小到大进行排序，然后 进行避碰预警的船舶智能避碰预警装置。
背景技术：
海上船舶碰撞事故是海上交通安全的首害，在海上安全事故中占有很 大比例，因此要求运用于船舶上的导航终端具有有效的避碰预警功能。现 有船舶上的导航终端往往采用距离预警，即当计算出本船与他船间的距离 小于一个设定的值时就认为会发生碰撞，然后就进行碰撞预警提示。这种 预警很多时候都不是真正的发生碰撞，比如两船处于平行航行的状态时， 虽然两船间的距离小于设定的距离值，但不是真正的会发生碰撞，如果这 时进行碰撞预警就会误导船舶驾驶员，加重驾驶员的负担。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种通过计算设定范围内的 船舶间的会遇几率，依据设定的会遇预警条件进行筛选，并按照会遇时间 从小到大进行排序，然后进行避碰预警，更有效地避免船舶的碰撞，保证 航行安全的船舶智能避碰预警装置。
本实用新型所采用的技术方案是 一种船舶智能避碰预警装置，包括 有中央处理单元、人机交互单元和扬声器，所述的中央处理单元分别通过 第一数据接口接收经卫星定位系统所传送的本船信息数据，通过第二数据
接口接收其他船舶信息数据，通过扬声器接口连接扬声器；所述的中央处
理单元还连接人机交互单元。
所述的人机交互单元包括有用于显示中央处理单元数据处理结果的液 晶显示屏和用于向中央处理单元输入设定条件的按键盘。所述的卫星定位系统包括GPS全球定位系统和北斗卫星导航定位系统。 所述的中央处理单元包括嵌入式微处理器，所述的嵌入式微处理器通
过本身的内存控制器外接SDRAM，通过本身的Nand Flash控制器外接Nand Flash,釆用本身的DART接口作为传输本船信息数据和其他船舶信息数据 的第t .数据接U和第二数据接口，通过本身的IIS接U经由音频处理芯片 构成的扬声器接L—J连接扬声器，通过本身的LCD控制器外接液晶显小屏， 通过其GPIO U外接键盘。
本实用新型的船舶智能避碰预警装置，通过嵌入式微处理器采集船舶 信息数据，并计算设定范围内的船舶间的会遇几率，依据设定的会遇预警 条件进行筛选，并按照会遇时间从小到大进行排序，然后在人机界面h标 注n]"能会遇的路线，在人机界面上发出视觉预警提示，通过扬声器发出声 ^预警提小，有效的提高了碰撞预警的准确性。
图1是本实用新型的系统框图2是中央处理单元原理框图3是本实用新型的信号处理流程图4是本实用新型的算法详解图。
屮央处理单元 3:第二数据接口
7-他船信息数据
9:按键盘 ih电源
2:第一数据接UI 4:扬声器接口 6:本船信息数据 8:人机交互单元 10:液晶显示屏
具体实施方式
卜面结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的船舶智能避 碰预警装置是如何实现的。
如图1所示，本实用新型的船舶智能避碰预警装置，包括有中央处理中-元l、人机交互单元8和扬声器5。
所述的屮央处理单元1分别通过第一数据接口 2接收经卫星定位系统
所传送的本船信息数据6，通过第二数据接口 3接收船舶自动识别系统(AIS 系统)发出的其他船舶信息数据7，通过扬声器接U 4连接扬声器5;所述 的屮央处理单元1还连接人机交互单元8。所述的人机交互单元8包括有川 于W小中央处理单元1数据处理结果的液晶显示屏IO和用于向中央处理单 元l输入设定条件的按键盘9。
所述的i星定位系统包括GPS全球定位系统和北斗卫星导航定位系统。 所述的本船信息数据包括本船航向、航速、位置和时间。所述的其他船舶 信息数据包括其他船舶的航向、航速和位置。所述的向中央处理单元1输 入设定条件包括他船和本船的距离、他船的类型和他船的航速；最小会 遇距离和最小会遇时间。
如图2所示，所述的中央处理单元1包括嵌入式微处理器CPU，本实 用新型是釆用A脂9处理器S3C2440A，所述的嵌入式微处理器CPU通过本 身的内存控制器外接SDRAM，通过本身的Nand Flash控制器外接Nand F]ash，釆川木身的UART接U作为传输本船信息数据6和其他船舶信怠数 据7的第-数据接u 2和第二数据接口 3，通过本身的IIS接口经由音频处 理芯片UDA1341构成的扬声器接口 4连接扬声器5，通过本身的LCD控制器 外接液晶显示屏10，通过其GPIO 口外接键盘9。中央处理单元可以使用 WLnCE、嵌入式Linux等嵌入式操作系统，以便于编写人机交互界面。
如图3所示，中央处理单元1信号处理的过程是，获取本船和周围其 他船舶的航向、航速和位置等信息数据，选出满足设定范围的他船，依据 参数计算本船和其他船舶间的会遇距离和会遇时间，依据设定的会遇预警 条件进行筛选，对可能发生的会遇情况按照会遇时间从小到大进行排序， 在液晶、B示屏10 l:标注nj能会遇的路线，并在液晶显示屏IO进行视觉预 警提示，通过扬声器5发出声音预警提/j"
计算会遇距离和会遇时间的具体算法过程如下
如图4所小、根据本船的对地航向C0G *、本船的对地航速S0G *得到本 船的矢量速度V^;根据他船的对地航向C0Gte、他船的对地航速SOG他得到 他船的矢量速度V^根据本船的经纬度位置O,、他船的经纬度位置02计算得到两船之间的位置D,2。
根据相对运动原理，视本船为不动，他船有两个矢量速度V财和V他， 根据平行四边形法则，得到他船此时的合成速度V* 二 V淋+ V他，此时他 船依照平行四边形的对角线方向运动，从0,向V^的方向做垂线，得到他船 与本船的会遇距离Da,A= D, * sin (COG夹)，本船与他船的会遇时间Ta,, 二 / V合。
权利要求1.一种船舶智能避碰预警装置，包括有中央处理单元(1)、人机交互单元(8)和扬声器(5)，其特征在于，所述的中央处理单元(1)分别通过第一数据接口(2)接收经卫星定位系统所传送的本船信息数据(6)，通过第二数据接口(3)接收其他船舶信息数据(7)，通过扬声器接口(4)连接扬声器(5)；所述的中央处理单元(1)还连接人机交互单元(8)。
2. 根据权利要求l所述的船舶智能避碰预警装置，其特征在于，所述 的人机交互单元(8)包括冇用于显示中央处理单元(1)数据处理结果的 液晶显示屏(10)和用于向中央处理单元(1)输入设定条件的按键盘(9)。
3. 根据权利要求l所述的船舶智能避碰预警装置，其特征在于，所述 的卫星定位系统包括GPS全球定位系统和北斗卫星导航定位系统。
4. 根据权利要求l所述的船舶智能避碰预警装置，其特征在于，所述 的屮央处理单元(1)包括嵌入式微处理器，所述的嵌入式微处理器通过本 身的内存控制器外接SDRAM，通过本身的NandFlash控制器外接Nand Flash， 采用本身的UART接口作为传输本船信息数据(6)和其他船舶信息数据(7) 的第一数据接口 (2)和第二数据接U (3)，通过本身的IIS接口经由音频 处理芯片构成的扬声器接口 (4)连接扬声器(5)，通过本身的LCD控制器外 接液晶显示屏(10)，通过其GPIO 口外接键盘(9)。
专利摘要本实用新型公开一种船舶智能避碰预警装置，中央处理单元分别通过第一数据接口接收经卫星定位系统所传送的本船信息数据，通过第二数据接口接收其他船舶信息数据，通过扬声器接口连接扬声器；中央处理单元还连接人机交互单元。人机交互单元包括有用于显示中央处理单元数据处理结果的液晶显示屏和用于向中央处理单元输入设定条件的按键盘。本实用新型通过嵌入式微处理器采集船舶信息数据，并计算设定范围内的船舶间的会遇几率，依据设定的会遇预警条件进行筛选，并按照会遇时间从小到大进行排序，然后在人机界面上标注可能会遇的路线，在人机界面上发出视觉预警提示，通过扬声器发出声音预警提示，有效的提高了碰撞预警的准确性。
文档编号B63B43/18GK201435162SQ200920096770
公开日2010年3月31日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者海 吴, 周育才, 姜远晨, 王保才, 辉 马, 龚进交 申请人:天津七一二通信广播有限公司