CN105575184A - 一种远洋船舶避台航线的智能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种远洋船舶避台航线的智能装置。本发明以岸基气象台发布的台风信息为依据，根据使用者的要求自动计算避台航线和航行计划，并将其直接显示在电子海图上。根据气象学统计，热带气旋风浪分布大致呈圆形分布，在设计航线时可将台风作用范围视为圆形。因船舶操纵性能及台风强度的不同，使用者需要结合船况货物以及台风信息等实际情况选择最小避台距离，并要求船舶在进入台风圈前某设定时间采取行动。
Description
技术领域
本发明涉及远洋船舶航行领域，具体涉及一种远洋船舶避台航线的智能装置。
背景技术
目前，远洋船舶的避台行动大多靠人工完成有些船舶的避台航线由气导公司推荐，但费用高，而且不能根据实际情况随时进行调整。为提高避台行动的安全性和经济性，借助气象统计中的目标圆理论，提出完整的远洋船舶避台航线设计算法，并在全球电子海图平台上对该算法进行模拟结果证明，该算法能够根据避台人员要求自动设计避台航线，改变了目前避台航线依赖于人工的局面，对于提高避台航线设计的自动化程度和保障船舶安全具有十分重要的意义。随着台风预报精度的提高和电子海图显示与信息系统(ECDIS)的强制安装，迫切需要开发一个以ECDIS为显示终端的避台航线设计系统。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种远洋船舶避台航线的智能装置。
本发明以岸基气象台发布的台风信息为依据，根据使用者的要求自动计算避台航线和航行计划，并将其直接显示在电子海图上。
根据气象学统计，热带气旋风浪分布大致呈圆形分布，在设计航线时可将台风作用范围视为圆形。因船舶操纵性能及台风强度的不同，使用者需要结合船况货物以及台风信息等实际情况选择最小避台距离，并要求船舶在进入台风圈前某设定时间采取行动。智能装置所含运算过程如下：
按照时刻台风位置，根据预报得到台风在未来一段时间内的运动速度和运动方向，船舶位置、航速、航向等，做如下分析：
1、避台必要性计算
根据台风和船舶信息，计算出台风相对船舶的距离、方位，以纬线为基准纬线，将船舶和台风所在区域投影成墨卡托平面，将船舶运动矢量和台风运动矢量向轴投影，并用船舶矢量减去台风矢量，得到船舶相对于台风的运动矢量，进而求解出船台之间的最近会遇距离，最近会遇时间。从而确定在计划航线的某个航段上，船舶在该航段航行是安全的，不需要采取避台行动，应对下个航段进行计算，直知找到需要避台的航段或者航程，从而计算出船舶进入台风圈的位置。
⑴设定船舶开始位置点，假定如果不采取避台措施，船舶进入台风圈的位置点，从而计算得出船舶距台风圈的距离。
⑵比较该距离与该航段的剩余航程大小：如果大，说明船舶在该航段不会进入台风圈;如果小于剩余航程，说明船舶在该航段上会进入台风圈，需要进行避台时机的计算。
2、避台时机的计算：
通过假定船舶应在进入台风圈前采取行动的点，由该点沿航线回推，得到避台行动开始点
计算船舶到达时台风的位置、船台之间的距离和方位。
3、避台措施
本发明所采取的方法，为变速或变向在台风后通过，在台风前通过的计算过程类似在实际中，可先选取一个合适的航速，然后再计算应采取的航向，这样就实现了既变向又变速的目的。通过确定在台风后通过应采取的航向；确定变向在台风后通过时，应采取的最小航速和最大航速。
4、复航
台风72H预报存在较大误差，因此需要确认转向避台措施无效的时间点；从而进一步效正最小、最大航速及航向指标。
根据避台参数自动设计避台航线和航行计划。当船舶信息或者台风信息得到更新后，可以根据新的信息自动重新设计避台策略，从而有效减轻避台航线设计人员的工作负担，最大限度地保证航行安全。
由于船舶和台风处在不同纬度，在计算相对速度矢量时，计算结果会产生一定的误差。反复实验后发现误差规律:误差会随着船舶和台风的纬度和纬度差的增大而增大，船舶和台风位于南北纬20度，误差一般较小。船舶和台风位于南北纬40度以内时，误差较大。在使用过程中可以通过适当增大避台距离来弥补该计算误差。
本发明以船舶节能为目标的装帆船舶航线优化设计方法，并以新加坡-台湾航线为例进行验证按照本方法选出的优化航线，取得很好的效果。
Claims (3)
1.一种远洋船舶避台航线的智能装置，其特征是以岸基气象台发布的台风信息为依据，根据使用者的要求自动计算避台航线和航行计划，并将其直接显示在电子海图上。
2.根据气象学统计，热带气旋风浪分布大致呈圆形分布，在设计航线时可将台风作用范围视为圆形，因船舶操纵性能及台风强度的不同，使用者需要结合船况货物以及台风信息等实际情况选择最小避台距离，并要求船舶在进入台风圈前某设定时间采取行动。
3.智能装置所含运算过程如下：
Ⅰ、避台必要性计算：⑴设定船舶开始位置点，假定如果不采取避台措施，船舶进入台风圈的位置点，从而计算得出船舶距台风圈的距离；⑵比较该距离与该航段的剩余航程大小；Ⅱ、避台时机的计算；Ⅲ、避台措施；Ⅳ、复航。
Priority Applications (1)
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| CN201410540689.7A CN105575184A (zh) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 一种远洋船舶避台航线的智能装置 |
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| CN201410540689.7A CN105575184A (zh) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 一种远洋船舶避台航线的智能装置 |
Publications (1)
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| CN105575184A true CN105575184A (zh) | 2016-05-11 |
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Family Applications (1)
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2014
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