技术特征：
1.一种基于海流数值预报信息的航线评估系统，其特征在于，包括：航线分割模块，用于将拟规划航线分割成n个航路段；航线海域范围确定模块，用于确定拟规划航线的海域范围；海流数值预报区域确定模块，用于确定与所述拟规划航线的海域范围相对应的海流数值预报区域，所述海流数值预报区域内的海流数值预报信息为与网格代号对应的网格数据，并由网格的左上角位置点定位；航路段等分模块，用于将各所述航路段等分为r
i
份，每份之间为等分位置点p
ij
；等分位置点的海流数据确定模块，用于将所述等分位置点p
ij
的地理坐标值通过所述网格代号换算成在所述海流数值预报区域中对应网格的左上角位置点的地理坐标值z
ij
，设船舶到达等分位置点p
ij
的时刻为t
pij
，在存储有海流数值预报信息的数据库中检索出z
ij
位置点在t
pij
时刻所对应的海流数据，所述海流数据为海流的运动向量；顺逆流状态判断模块，用于通过等分位置点的海流运动向量与船舶运动向量的点乘结果q
ij
来判断等分位置点处的船舶运动状态是顺流还是逆流，进而通过q
i
＝∑q
ij
判断各航路段的顺逆流情况，最后通过q
total
＝∑q
i
判断整条拟规划航线的顺逆流情况。2.根据权利要求1所述的基于海流数值预报信息的航线评估系统，其特征在于，所述航线海域范围确定模块通过拟规划航线的经纬度极值来确定航线海域范围。3.根据权利要求2所述的基于海流数值预报信息的航线评估系统，其特征在于，所述航线海域范围为由最大经度值φ
max
、最小经度值φ
min
、最大纬度值λ
max
和最小纬度值λ
min
所在的四根经线或纬线所围成的区域。4.根据权利要求1所述的基于海流数值预报信息的航线评估系统，其特征在于，所述顺逆流状态判断模块包括向量点乘单元、累加单元和状态判断单元，所述向量点乘单元适于将各等分位置点的海流数据与船舶运动向量进行点乘并输出点乘结果，所述累加单元适于接收各所述点乘结果并对其进行累加后输出累加结果，所述状态判断单元适于判断所述累加结果的正负，正值对应于顺流状态，负值对应于逆流状态。5.一种基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分割航线：将拟规划航线分割成n个航线段；(2)确定拟规划航线的海域范围；(3)确定海流数值预报区域：确定与所述拟规划航线的海域范围相对应的海流数值预报区域，所述海流数值预报区域内的海流数值预报信息为与网格代号对应的网格数据，并由网格的左上角位置点定位；(4)航路段等分：将各所述航路段等分为r
i
份，每份之间为等分位置点p
ij
；(5)确定等分位置点的海流数据：将所述等分位置点p
ij
的地理坐标值通过所述网格代号换算成在所述海流数值预报区域中对应网格的左上角位置点的地理坐标值z
ij
，设船舶到达等分位置点p
ij
的时刻为t
pij
，在存储有海流数值预报信息的数据库中检索出z
ij
位置点在t
pij
时刻所对应的海流数据，所述海流数据为海流的运动向量；(6)判断顺逆流状态：通过等分位置点的海流运动向量与船舶运动向量的点乘结果q
ij
来判断等分位置点处的船舶运动状态是顺流还是逆流，进而通过q
i
＝∑q
ij
判断各航路段的顺逆流情况，最后通过q
total
＝∑q
i
判断整条拟规划航线的顺逆流情况。6.根据权利要求5所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，步骤
(2)中所述拟规划航线的海域范围的确定过程为：先确定拟规划航线的最大经度值φ
max
、最小经度值φ
min
、最大纬度值λ
max
和最小纬度值λ
min
，则拟规划航线的海域范围为由φ
max
经线、φ
min
经线、λ
max
纬线和λ
min
纬线所围合成的区域。7.根据权利要求6所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，步骤(3)中所述的海流数值预报区域的确定过程为：以所述拟规划航线的海域范围的左上角点a1(φ1，λ1)为原点，其中φ1取自φ
max
或φ
min
，λ1取自λ
max
或λ
min
，设海流网格数据的网格分辨率为p度
×
q度，设海流网格数据的网格代号为x&y，其中x为从a1点开始向右计算的第x列网格，y为从a1点开始向下计算的第y行网格，则拟规划航线的海域范围内的位置点a2(φ2，λ2)的网格代号x2&y2为：x2＝(φ
2-φ1)/p+1；(φ1、φ2符号相同时)y2＝(λ
1-λ2)/q+1；或者x2＝(360+φ
2-φ1)/p+1；(φ1>0、φ2<0时)y2＝(λ
1-λ2)/q+1；则，该x2&y2网格的左上角点a3(φ3，λ3)的经纬度值为：φ3＝φ1+(x
2-1)*p；λ3＝λ1–
(y
2-1)*q；当φ3>180时，φ3＝360-φ3；该x2&y2网格的右下角点a4(φ4，λ4)的经纬度值为：φ4＝φ1+x2*p；λ4＝λ
1-y2*q；当φ4>180时，φ4＝360-φ4；以此类推，直至得到海流数值预报区域的左上角点n1(φ
n1
，λ
n1
)的经纬度值φ
n1
、λ
n1
和右下角点n2(φ
n2
，λ
n2
)的经纬度值φ
n2
、λ
n2
，海流数值预报区域为由n1(φ
n1
，λ
n1
)和n2(φ
n2
，λ
n2
)所确定的区域。8.根据权利要求7所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，步骤(5)中所述等分位置点p
ij
的地理坐标值根据大地主题正算规则计算得到。9.根据权利要求7所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，步骤(5)中所述等分位置点p
ij
的海流数据的确定过程为：先计算p
ij
所在的网格代号，再计算p
ij
所在网格的左上角位置点z
ij
的经纬度值，设第i个航路段的起点为p
i
，开始时间为t
si
，到达时间为t
ei
，航向为h
i
，航速为v
i
，航程为s
i
，p
ij
到p
i
的距离为s
ij
，则船舶到达p
ij
点的时刻t
pij
＝t
si
+s
ij
/v
i
，在存储有海流数值预报信息的数据库中检索出z
ij
位置点在t
pij
时刻所对应的海流数据，该海流数据包括流向h
pij
和流速v
pij
，对应的海流向量为c
pij
(x
pij
，y
pij
)，其中x
pij
＝v
pij
*sin(h
pij
)，y
pij
＝v
pij
*cos(h
pij
)。10.根据权利要求9所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法，其特征在于，步骤(6)中所述顺逆流状态的判断过程为：实时获取船舶在t
pij
时刻到达p
ij
位置点时的航向h
i
和航速v
i
，对应的船舶运动向量为c
i
(x
i
，y
i
)，其中x
i
＝v
i
*sin(h
i
)，y
i
＝v
i
*cos(h
i
)；q
ij
＝c
i
(x
i
，y
i
)
·
c
pij
(x
pij
，y
pij
)＝x
i
*x
pij
+y
i
*y
pij
；第i个航路段的顺逆流状态数据为q
i
＝∑q
ij
，全航程的顺逆流状态数据为q
total
＝∑q
i
；若q
total
＞0，判定航线顺流；若q
total
<0，判定航线逆流。11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存有如权利要求1-4任一项所述的基于海流数值预报信息的航线评估系统，该基于海流数值预报信息的航线评估系统适于在计算机上执行如权利要求5-10任一项所述的基于海流数值预报信息的航线评估方法。
技术总结
本发明公开了一种基于海流数值预报信息的航线评估系统、方法及存储介质，所述系统包括航线分割模块、航线海域范围确定模块、海流数值预报区域确定模块、航路段等分模块、等分位置点的海流数据确定模块和顺逆流状态判断模块，通过等分位置点的海流数据与船舶运动向量的点乘结果Q
技术研发人员：付佳 白晓勇 王清哲 潘念 彭银银 龚勋 杜志啸 贾作 崔明月 郑浩
受保护的技术使用者：中船航海科技有限责任公司
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/11