CN101319903A

CN101319903A - 船用智能导航监控系统

Info

Publication number: CN101319903A
Application number: CNA2008101200391A
Authority: CN
Inventors: 王若愚; 倪旭辉
Original assignee: ZHEJIANG SITUO INFORMATION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG SITUO INFORMATION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2008-12-10

Abstract

本发明涉及一种船用智能导航监控系统，设置有带显示器的主机、无线通讯设备、GPS接收机和通讯导航模块、地理信息系统模块和具有智能决策功能的辅助系统模块，船用智能导航监控系统采用MapX作为数字海图的支撑平台，通过地理信息系统模块得到海图信息，通过通讯导航模块进行无线数据收发，辅助系统模块实现船舶安全行驶有效参考，船岸通讯实时监控以及数字海图的自动更新。辅助系统模块包括驾驶监控、海图管理、海图作业、船舶避碰、船舶过浅、船舶离靠港六个管理模块以及海图信息、港口航道信息、船舶基本信息、航线四个基本数据库。本发明还可设置测深仪，用于实时探测水深。本发明采用MapX作为数字海图的支撑平台，实现对航线、航点、航迹等的网络化动态管理，使管理者直观地对船舶进行即时调度，提高航运管理的效率。

Description

船用智能导航监控系统

技术领域：

本发明涉及一种导航系统，特别是一种基于MapX数字海图的船用智能导航监控系统，它主要适用于船舶的GPS智能导航监控。

背景技术：

国内已有一些渔用或者船用的GPS导航仪的导航系统。他们的技术实现途径一般通过采用自制的数字地图引擎或者采用位图地图，在数字海图的制作和处理上存在专业性的缺陷。同时用于导航的参考数据仅仅是GPS定位信息，对于影响航行安全的水深信息和周围其他船只的信息无法接入。现有的船用GPS导航设备上使用的数字海图都十分粗糙、精度不高，无法实现自动更新。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种设计合理、而且能提供七维的时空位置速度信息、操作方便快捷的基于MapX数字海图的船用智能导航监控系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该船用智能导航监控系统，包括主机和无线通讯设备，主机设置有显示器和存储器，其特征在于设置有通讯导航模块、地理信息系统模块和具有智能决策功能的辅助系统模块，船用智能导航监控系统采用MapX作为数字海图的支撑平台，通过地理信息系统模块得到海图信息，通过通讯导航模块进行无线数据收发，辅助系统模块根据通讯导航模块、地理信息系统模块得到的有关数据结合管理人员的有关操作实现船舶安全行驶有效参考，船岸通讯实时监控以及数字海图的自动更新。

本发明还设置有一个与主机连接的测深仪，用于实时探测水深。

本发明所述辅助系统模块包括驾驶监控、海图管理、海图作业、船舶避碰、船舶过浅、船舶离靠港六个管理模块以及海图信息、港口航道信息、船舶基本信息、航线四个基本数据库，驾驶监控根据船舶的地理信息进行驾驶管理，海图管理对海图进行变更操作，海图的变更主要包括海图的增添、修改和删除，海图作业根据海图信息在海图显示的界面上进行航线的变更操作，航线的变更主要包括航线的增添、修改和删除，船舶避碰、船舶过浅根据船舶的地理信息和相邻船舶或物体的距离对船舶碰撞或搁浅的风险进行预警，船舶离靠港对船舶离靠港信息进行管理。

本发明所述海图管理包括纸海图、数字海图和航海图书三个数据库，航海图书中设置有航海图集、航路指南、航标表、潮汐表、无线电导航表、港口资料。

本发明还设置有数字海图自动更新程序，数字海图自动更新程序在接收到来自监控中心的新数字海图后自动进行数字海图更新。

本发明还设置有航线设计程序，航线设计程序新建或调出已存储的航线显示在数字海图上，根据图上显示进行航线新建或修改并保存。

本发明主机内置GPS接收器和无线通讯设备。

本发明主机还可设置船舶自动识别系统(AIS)接口，主机与船舶自动识别系统连接，在数字海图上显示船舶自动识别系统信息。

本发明主机通过GPS接收机接收船舶当前经纬度，结合海图信息、港口航道信息、航线和外围连接设备(如：AIS系统、测深仪等)实现海图管理、海图作业、船舶避碰、船舶过浅预警、船舶离靠港等操作，为船舶航行提供有效的参考。系统保存通过GPS接收机接收的经纬度，对外围连接设备接收到的数据作为航行参考。

本发明可通过无线通讯设备把接收到的GPS数据和AIS数据发送到监控中心，使管理者直观的监控船舶。

本发明与现有技术相比具有以下的技术优点：1、采用MapX作为数字海图的支撑平台，实现对航线、航点、航迹等的网络化动态管理，可使管理者直观地对船舶进行即时调度，以极大提高航运管理的效率，推动航运管理的规范化进程。2、设置有水深仪，通过水深仪的实时探测的水深对于保证船舶的安全航行。3、具有辅助决策功能的自主智能导航功能，将数字海图、GPS定位信息、水深仪的水深信息、AIS设备的邻船信息的数据统一应用，给使用者提供更多的航行建议。4、内接无线通讯设备，通过无线通讯设备可以实现数字海图的自动更新和把GPS信息和AIS接收到的邻船信息发给管理者，为管理者提供对船舶直观的管理方案。

附图说明：

图1为本发明实施例的硬件结构图。

图2为本发明实施例的控制结构框图。

图3为本发明实施例的海图管理框图。

图4为本发明实施例的数字海图自动更新流程图。

图5为本发明实施例的航线设计流程图。

图6为本发明实施例的AIS信息发送流程图。

具体实施方式：

参见图1～图6，本发明实施例的硬件部分包括主机1，主机1采用工业控制机且设置有显示器1-1、GPS接收机1-2、无线通讯设备1-3和存储器1-4。在主机1中设定专门的控制程序和内置式GPS接收机1-2进行通信，以使GPS接收机1-2的输出数据能及时输入到主机1，参与智能导航。主机1中的内置式无线通讯设备1-3用于数据接发、通讯导航，通过地理信息系统模块得到海图信息，通过通讯导航模块进行无线数据收发，辅助系统模块根据通讯导航模块、地理信息系统模块得到的有关数据结合管理人员的有关操作实现船舶安全行驶有效参考，船岸通讯实时监控(包括AIS信息和GPS定位信息实时发送至监控中心)以及数字海图的自动更新。内置式GPS接收机1-2和无线通讯设备1-3体积小巧，从而保证了整个导航仪器美观、小巧。本发明实际上还预留与测深仪相连的接口，连接测深仪实时探测水深，保证安全航行。随着AIS设备(船舶自动识别系统)在船舶上的安装，可以从AIS系统得到邻船的数据作为基于MapX数字海图的船用智能导航监控系统的一个重要数据输入到主机1，作为船舶航行重要参考数据。本发明的主机1及其主要部件均可采用现有技术。

在本发明实施例中的控制程序(软件)采用MapX作为数字海图的支撑平台。本发明的软件主要由通讯导航模块、地理信息模块、辅助系统模块构成。辅助系统模块包括驾驶监控、海图管理、海图作业、船舶避碰、船舶过浅、船舶离靠港6个管理模块以及海图信息、港口航道信息、船舶基本信息、航线四个基本数据库组成。根据实际需要，管理模块和基本数据库可扩展。

参见图3，本发明实施例海图管理包括纸海图、数字海图和航海图书三个数据库，所述的纸海图和数字海图，均为以海图为背景的进行配置工作。在航海图书中设置有航海图集，航路指南，航标表，潮汐表，无线电导航表港口资料等有关数据库资料。海图在不同的区域用不同颜色表示，大海的颜色随着海的深度一次变化，一目了然。达到一个具有人性化的用户界面，清晰的功能结构，操作起来更加方便快捷，画面更加鲜活逼真，具有一种真切，如入其境的效果。

参见图4，本发明实施例的数字海图自动更新流程，系统开始运行后，首先检查服务器是否有更新的文件与自身的数字海图进行比较，有新的数字海图，下载数字海图的更新文件，下载完成后进行更新海图，更新完成进行海图的检验，不正确重新更新。数字海图更新过程都在程序后台操作，对软件使用不造成影响，如果更新的海图出错，还可以启用备用的数字海图。

参见图5，本发明实施例的航线设计流程，首先调出包括整条航线的设计海图、输入航速，启动航线设计标志，利用光标选择转回点，以二点航线段为单位。查询地理信息系统模块中海图信息，显示该航线所包含的海图索引框及海图编号，如果修改航线，可利用光标选择回点，实现修改；如果不要修改，则暂存分段航线及海图编号，并同时计算累计航程，最后将新航线重新命名退出。这种方法基于数字海图基础上进行操作，替代原来的手工作业，通过计算机作图更为轻松直观和方便。

参见图6，本发明实施例的AIS信息发送流程，本过程是在后台自动完成的，无需人为介入。系统自动打开并初始化AIS接入端口，读取AIS获取到的数据，判断数据的完整性，不完整重新读取数据；提交给辅助系统模块进行数据处理，显示在数字海图上，同时通过通讯导航模块中的无线通讯设备1-3向监控中心发送数据，完成后给主机1返回一个发送标志。接收AIS数据为船舶航行提供可靠的参考，也为管理者提供有效的管理手段。

本发明实施例以计算机为平台，将船舶的位置、轨迹、时间、速度等信息实时显示于数字海图上。船用智能导航监控系统能对目标进行精确导航定位，能进行精确的海洋控制点测量，记录存储定位数据即时间信息，实时得出目标或推算目标上的其他作业点的位置，可进行事后数据处理，提高定位精度。

Claims

1、一种船用智能导航监控系统，包括主机、无线通讯设备、GPS接收器，主机设置有显示器和存储器，其特征在于：设置有通讯导航模块、地理信息系统模块和具有智能决策功能的辅助系统模块，船用智能导航监控系统采用MapX作为数字海图的支撑平台，通过地理信息系统模块得到海图信息，通过通讯导航模块进行无线数据收发，辅助系统模块根据通讯导航模块、地理信息系统模块得到的有关数据结合管理人员的有关操作实现船舶安全行驶有效参考，船岸通讯实时监控以及数字海图的自动更新。

2、根据权利要求1所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：还设置有一个与主机连接的测深仪，用于实时探测水深。

3、根据权利要求1或2所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：所述辅助系统模块包括驾驶监控、海图管理、海图作业、船舶避碰、船舶过浅、船舶离靠港六个管理模块以及海图信息、港口航道信息、船舶基本信息、航线四个基本数据库，驾驶监控根据船舶的地理信息进行驾驶管理，海图管理对海图进行变更操作，海图作业根据海图信息在海图显示的界面上进行航线的变更操作，船舶避碰、船舶过浅根据船舶的地理信息和相邻船舶或物体的距离对船舶碰撞或搁浅的风险进行预警，船舶离靠港对船舶离靠港信息进行管理。

4、根据权利要求3所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：所述海图管理包括纸海图、数字海图和航海图书三个数据库，航海图书中设置有航海图集、航路指南、航标表、潮汐表、无线电导航表、港口资料。

5、根据权利要求4所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：还设置有数字海图自动更新程序，数字海图自动更新程序在接收到来自监控中心的新数字海图后自动进行数字海图更新。

6、根据权利要求4所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：还设置有航线设计程序，航线设计程序新建或调出已存储的航线显示在数字海图上，根据图上显示进行航线新建或修改并保存。

7、根据权利要求1或2所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：主机内置GPS接收器。

8、根据权利要求1或2所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：主机内置无线通讯设备。

9、根据权利要求1或2所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：主机设置有船舶自动识别系统接口。

10、根据权利要求4所述的船用智能导航监控系统，其特征在于：主机设置有船舶自动识别系统接口，主机与船舶自动识别系统连接，在数字海图上显示船舶自动识别系统信息。