一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统的制作方法

本发明涉及船舶助航，特别涉及一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统。

背景技术：

1、随着智能技术的快速发展和应用，船舶的智能化、自主化将成为未来航运发展的必然趋势，无人船时代的到来超出了目前海事监管和航海保障服务能力，对航运业带来了颠覆性影响，随着技术的不断发展成熟，无人船将逐步进入海洋，一段时期内海上将迎来传统的有人驾驶船舶包括了导助航装备较少的渔船和导助航设备先进的无人船共存期，这种混合的交通情境对海上航行安全带来巨大的挑战；

2、无人船与渔船的航海保障需求较为特殊，无人船相对速度大难以躲避，在海上状况突发多变，环境恶劣的情况下，现有的导航系统无法直接应用于自动化程度较高的无人船，而渔船体积小、速度慢，不易发现且自身操纵性能差，主要通过视觉航标进行导航，相对简单直观，但依赖人工值守不仅耗费精力，往往因疲劳或疏忽大意而无法第一时间发现险情，现有的无人船、渔船都需要智能的防撞预警决策与导航系统提供航行安全保障；

3、为此，本发明提出一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，包括ais感知与预警模块、立体摄像模块、北斗定位与通信模块、发光预警模块、音响预警模块和fpga预警数据处理与智能决策模块，所述针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其上下两端分别安装有北斗定位与通信模块和ais感知与预警模块，所述北斗定位与通信模块下端安装有发光预警模块，所述发光预警模块下方分别安装有立体摄像模块和音响预警模块，所述立体摄像模块位于音响预警模块上方位置，所述发光预警模块下方还安装有fpga预警数据处理与智能决策模块；

3、所述ais感知与预警模块与fpga预警数据处理与智能决策模块通信连接，所述发光预警模块和音响预警模块均与fpga预警数据处理与智能决策模块通信连接。

4、优选地，所述ais感知与预警模块用于接收无人船和渔船附近水域船舶ais报文，解析后提取船舶坐标和航速航向信息，以对感兴趣目标进行测距，并根据fpga预警数据处理与智能决策模块提供的信息，以报文形式向无人船和渔船附近船舶上的电子海图ecdis发送信息用于预警，通过电子的方式为包括无人船在内的船舶提供航海保障服务信息。

5、优选地，所述立体摄像模块用于采集、检测、感知无人船和渔船附近船舶信息，所述立体摄像模块由四个摄像头组成，分别分布安装于所述针对无人船和渔船的智能预警助航系统的四个方向，用于采集各方向的船舶图像。

6、优选地，所述北斗定位与通信模块采用北斗三号定位系统，用于提供针对无人船和渔船的智能预警助航系统自身所在位置信息，并发送搭载的ais感知与预警模块、立体摄像模块、北斗定位与通信模块、发光预警模块、音响预警模块的模块工作状态信息到系统平台。

7、优选地，所述发光预警模块用于将接收到的fpga预警数据处理与智能决策模块提供的预警信息，为船舶提供直观的视觉信息。

8、优选地，所述音响预警模块用于将接收到的fpga预警数据处理与智能决策模块提供的预警信息，用音频频率信号按照莫尔斯编码或语音播报的方式发出声响。

9、优选地，所述fpga预警数据处理与智能决策模块实现各模块功能相关的程序，用于生成视野范围内物体与船舶自身关系的俯视图，对各类船舶交叉路径与发生的碰撞风险进行智能决策，并进行相应的路径规划。

10、本发明具有如下有益效果：

11、本发明针对无人船和渔船的智能预警助航系统，通过感知船舶航行信息，当有船舶驶近时，能够用多种手段主动警示船舶，能为无人船和渔船等不同船舶提供航海保障服务，保障船舶安全航行，降低因碰撞而带来的经济损失和通航风险，解决了现有预警方法被动和手段单一，不能统筹兼顾无人船和渔船的航海保障需求问题。

技术特征：

1.一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：包括ais感知与预警模块(1)、立体摄像模块(2)、北斗定位与通信模块(3)、发光预警模块(4)、音响预警模块(5)和fpga预警数据处理与智能决策模块(6)，所述针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其上下两端分别安装有北斗定位与通信模块(3)和ais感知与预警模块(1)，所述北斗定位与通信模块(3)下端安装有发光预警模块(4)，所述发光预警模块(4)下方分别安装有立体摄像模块(2)和音响预警模块(5)，所述立体摄像模块(2)位于音响预警模块(5)上方位置，所述发光预警模块(4)下方还安装有fpga预警数据处理与智能决策模块(6)；

2.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述ais感知与预警模块(1)用于接收无人船和渔船附近水域船舶ais报文，解析后提取船舶坐标和航速航向信息，以对感兴趣目标进行测距，并根据fpga预警数据处理与智能决策模块(6)提供的信息，以报文形式向无人船和渔船附近船舶上的电子海图ecdis发送信息用于预警，通过电子的方式为包括无人船和渔船在内的船舶提供航海保障服务信息。

3.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述立体摄像模块(2)用于采集、检测、感知无人船和渔船附近船舶信息，所述立体摄像模块(2)由四个摄像头组成，分别分布安装于所述针对无人船和渔船的智能预警助航系统的四个方向，用于采集各方向的船舶图像。

4.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述北斗定位与通信模块(3)采用北斗三号定位系统，用于提供针对无人船和渔船的智能预警助航系统自身所在位置信息，并发送搭载的ais感知与预警模块(1)、立体摄像模块(2)、北斗定位与通信模块(3)、发光预警模块(4)、音响预警模块(5)的模块工作状态信息到系统平台。

5.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述发光预警模块(4)用于将接收到的fpga预警数据处理与智能决策模块(6)提供的预警信息，为船舶提供直观的视觉信息。

6.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述音响预警模块(5)用于将接收到的fpga预警数据处理与智能决策模块(6)提供的预警信息，用音频频率信号按照莫尔斯编码或语音播报的方式发出声响。

7.根据权利要求1所述的一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其特征在于：所述fpga预警数据处理与智能决策模块(6)实现各模块功能相关的程序，用于生成视野范围内物体与船舶自身关系的俯视图，对各类船舶交叉路径与发生的碰撞风险进行智能决策，并进行相应的路径规划。

技术总结
本发明公开了一种针对无人船和渔船的智能预警助航系统，涉及船舶助航技术领域，本发明包括AIS感知与预警模块、立体摄像模块、北斗定位与通信模块、发光预警模块、音响预警模块和FPGA预警数据处理与智能决策模块，针对无人船和渔船的智能预警助航系统，其上下两端分别安装有北斗定位与通信模块和AIS感知与预警模块，北斗定位与通信模块下端安装有发光预警模块，发光预警模块下方分别安装有立体摄像模块和音响预警模块。本发明助航系统通过感知船舶航行信息，当有船舶驶近时，能够用多种手段主动警示船舶，能为无人船和渔船等不同船舶提供航海保障服务，保障船舶安全航行，降低因碰撞而带来的经济损失和通航风险。

技术研发人员：许舜若,袁靖周,蔡翼,阳建云,王阳婧
受保护的技术使用者：上海嗒嘀导航技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27