CN109507705A - 一种水上语音导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水上语音导航系统，包括综合计算模块以及与所述综合计算模块分别连接的告警提示模块、航路规划模块、显示单元和交互单元；通过系统进行长江、水上的航行导助航，及时语音提醒前方、周围船舶位置和离本船的距离，语音播报前方通航要素的方位、距离，并提前规划航路，查看航路中间的通航要素，解决目前水上航行中，无法实时通过语音进行提醒的问题，解放船员的双手，确保安全航行。
Description
技术领域
本发明属于水上导航技术领域，具体涉及一种水上语音导航系统。
背景技术
目前水上导航产品基本是以海图机的形式，可以在海图机上查看航道图，航标等要素，但其没有语音提示，也不是搭载在手机或平板电脑上的。海图机无法实时更新航道图和航道图中更新的通航信息，导致船员使用时无法及时发现最新的通航变化，且基于手机的船舶同类型的App产品目前也是以船舶位置查询为主，不具备语音提示、语音预警和前方通航要素(航标、桥梁、码头、锚地、危险区域、事故多发等等)提醒。
发明内容
本发明的目的是提供一种水上语音导航系统，可实时通过语音进行导航提醒，以解放船员的双手，无需查看海图机等设备，确保安全航行。
本发明提供了如下的技术方案：
一种水上语音导航系统，包括综合计算模块以及与所述综合计算模块分别连接的告警提示模块、航路规划模块、显示单元和交互单元；
所述告警提示模块，用于告警船舶驾驶人员船舶周围的各类通航信息、对周围特定船舶进行告警、相关管理部门的预警告警信息告警和导航偏离告警及定制航线航路提醒；
所述航路规划模块，根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制推荐出最短或最优的航行线路；
所述显示单元，用于航道图展示、航道图中本船及周围的其它船舶位置显示以及航行要素查询并显示当前用户位置到该要素的航道距离；
所述交互单元，用于与平台交互融合数据；
所述综合计算模块，为上述模块和单元提供数据融合和计算处理进行储存处理。
优选的，所述平台将雷达信号、AIS基站信号和导航系统载体本身GPS信号融合并为同一信号并将融合计算结果通过所述交互单元推给导航系统，导航系统通过所述综合计算模块和所述显示单元在航道图中显示本船及周围的其它船舶位置，且在地图比例达到一定的层级时根据船舶真实尺寸参数绘制航道图。
优选的，所述综合计算模块将航道要素进行编制，所述航道要素包括航标、桥梁、锚地、码头、渡线、水下电缆、定制航线、整治建筑物、关键点的航行航法及相关管理部门的预警告警信息，所述告警提示模块根据当前船舶的位置、速度、方向和所述航道要素进行文字及语音告警提醒。
优选的，所述周围特定船舶包括前方横越船舶、后方启动船舶和周围特定类型船舶，所述综合计算模块经过计算得到可能发生碰撞可能性或有危险性的船舶，并将结果反馈给所述告警提示模块提醒所述周围特定船舶注意。
优选的，所述显示单元包括航道图展示单元、船位显示单元和航行要素查询展示单元，所述显示单元显示地图要素的详细信息，所述综合计算模块计算并通过所述巷道要素查询展示单元显示当前用户位置到所需航道要素的航道距离和按当前速度到该地点的大概时间。
优选的，所述航路规划模块根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制为用户推荐最短或最优的航行线路，确认线路后所述显示单元会显示经过该航路的所有的通航要素和告警信息列表，所述告警提示模块根据该航路的所有的通航要素和告警信息列表进行相应告警提示。
优选的，所述航路规划模块设计导航线路后，所述综合计算模块实时计算当前位置和导航线路的相对位置，当偏离一定的方向或者距离后所述告警提示模块进行告警提醒，所述告警提醒还包括当船舶进入分隔带等禁航区域时提醒用户、当进入单向定制航路时提醒用户和船舶驶出推荐航路时提醒用户。
优选的，所述综合计算模块还连接有离线数据处理模块和下载更新模块，所述离线数据处理模块结合所述告警提示模块支持离线告警，同时保证系统在离线情况下正常使用基础功能，所述下载更新模块为系统提供定期更新和临时更新保证数据实时性。
本发明的有益效果是：本发明融合了多重信号数据，对船舶实施精准定位服务，利用可视化方式提供直观的用户体验；系统利用语音提示的方式，告知船舶驾驶人员船舶周围的各类通航信息，包括：航标、锚地、桥梁、码头、船舶、渡线等等，对横越航道的船舶进行告警提醒，对船舶后方启动船舶进行告警提醒，以解放船员的双手，无需查看海图机等设备，确保安全航行；在系统航道图上，可以查看通航信息的详细内容，根据图中选择航行目的地，并生成航行路线，船舶可根据规划的航线安全航行并在航行中进行相应告警提示。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明系统结构示意图；
图2是本发明数据交互流程示意图；
图3是本发明告警数据产生流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种水上语音导航系统，包括综合计算模块以及与综合计算模块分别连接的告警提示模块、航路规划模块、显示单元和交互单元；告警提示模块，用于告警船舶驾驶人员船舶周围的各类通航信息、对周围特定船舶进行告警、相关管理部门的预警告警信息告警和导航偏离告警及定制航线航路提醒；航路规划模块，根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制推荐出最短或最优的航行线路；显示单元，用于航道图展示、航道图中本船及周围的其它船舶位置显示以及航行要素查询并显示当前用户位置到该要素的航道距离；交互单元，用于与平台交互融合数据；综合计算模块，为上述模块和单元提供数据融合和计算处理进行储存处理。综合计算模块还连接有离线数据处理模块和下载更新模块，离线数据处理模块结合告警提示模块支持离线告警，同时保证系统在离线情况下正常使用基础功能，下载更新模块为系统提供定期更新和临时更新保证数据实时性。
如图1-图2所示，一种水上语音导航系统在使用中可嵌入在导航APP载体中，平台服务端接收雷达信号、AIS基站信号、导航APP载体本身GPS信号，根据时间差、速度、方向等多重参数进行融合，使得同一船舶的多个信号源合并为同一信号，解决AIS信号不稳定及雷达信号无详细信息等的一系列问题。同时将融合计算结果反推给APP，用户可在APP航道图中直观准确的查看本船及周围的其它船舶位置，且在地图比例达到一定的层级，船舶会根据其真实尺寸参数绘制，更形象直观(包括速度线)。
如图1-图3所示，一种水上语音导航系统在使用中可嵌入在导航APP载体中，系统按照特定的规则将航道要素进行编制(位置、类型、方向性、速度限制等)，主要包括航标、桥梁、锚地、码头、渡线、水下电缆、定制航线、整治建筑物、关键点的航行航法(如某个位置水流湍急、某个位置需要报告、某个位置限速等)、及相关管理部门的预警告警信息等，并根据当前船舶的位置、速度、方向针对性的进行文字及语音告警提醒，且系统支持离线告警、解决江上及海上移动信号弱时影响正常使用的问题。系统对周围特定船舶的告警，周围特定船舶包括前方横越船舶、后方启动船舶、周围特定类型船舶等，系统根据当前船舶及周围船舶的类型、位置、方向、速度等多种参数，经过算法计算得到可能发生碰撞可能性或有危险性的船舶，并将结果反馈给APP，提醒用户注意。地图要素查询及航路计算，用户可长按地图显示地图要素的详细信息，之外系统同时会计算并显示当前用户位置到该要素的“航道距离”和按当前速度到该地点的大概时间，帮助用户更好的安排航程。关于航道距离计算，系统根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制为用户推荐最短或最优的航行线路，确认线路后系统会提供经过该航路的所有的通航要素和告警信息列表(包括距离和大概到达的时间)，方便用户安排航程(如加油、靠泊等)。导航偏离告警及定制航线航路提醒，当用户设计导航线路后，系统会实时计算当前位置和导航线路的相对位置，当偏离一定的方向或者距离后提醒用户，另外根据相关航道部门的要求，当船舶进入分隔带等禁航区域时提醒用户；当进入单向定制航路时提醒用户等；驶出推荐航路时提醒用户。进一步的，系统采用离线及在线结合的方式提供预警服务，尽量减少数据流量资源的使用，同时能保证在离线情况下的使用(基础功能)，并采用定期更新和临时更新的方式更新基础数据，保证数据实时性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水上语音导航系统，其特征在于，包括综合计算模块以及与所述综合计算模块分别连接的告警提示模块、航路规划模块、显示单元和交互单元；
所述告警提示模块，用于告警船舶驾驶人员船舶周围的各类通航信息、对周围特定船舶进行告警、相关管理部门的预警告警信息告警和导航偏离告警及定制航线航路提醒；所述航路规划模块，根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制推荐出最短或最优的航行线路；所述显示单元，用于航道图展示、航道图中本船及周围的其它船舶位置显示以及航行要素查询并显示当前用户位置到该要素的航道距离；所述交互单元，用于与平台交互融合数据；所述综合计算模块，为上述模块和单元提供数据融合和计算处理进行储存处理。
2.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述平台将雷达信号、AIS基站信号和导航系统载体本身GPS信号融合并为同一信号并将融合计算结果通过所述交互单元推给导航系统，导航系统通过所述综合计算模块和所述显示单元在航道图中显示本船及周围的其它船舶位置，且在地图比例达到一定的层级时根据船舶真实尺寸参数绘制航道图。
3.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述综合计算模块将航道要素进行编制，所述航道要素包括航标、桥梁、锚地、码头、渡线、水下电缆、定制航线、整治建筑物、关键点的航行航法及相关管理部门的预警告警信息，所述告警提示模块根据当前船舶的位置、速度、方向和所述航道要素进行文字及语音告警提醒。
4.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述周围特定船舶包括前方横越船舶、后方启动船舶和周围特定类型船舶，所述综合计算模块经过计算得到可能发生碰撞可能性或有危险性的船舶，并将结果反馈给所述告警提示模块提醒所述周围特定船舶注意。
5.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述显示单元包括航道图展示单元、船位显示单元和航行要素查询展示单元，所述显示单元显示地图要素的详细信息，所述综合计算模块计算并通过所述巷道要素查询展示单元显示当前用户位置到所需航道要素的航道距离和按当前速度到该地点的大概时间。
6.根据权利要求5所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述航路规划模块根据航道线型及航道通行情况绘制航道路由图，结合本船的吨位、尺寸及航道通行限制为用户推荐最短或最优的航行线路，确认线路后所述显示单元会显示经过该航路的所有的通航要素和告警信息列表，所述告警提示模块根据该航路的所有的通航要素和告警信息列表进行相应告警提示。
7.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述航路规划模块设计导航线路后，所述综合计算模块实时计算当前位置和导航线路的相对位置，当偏离一定的方向或者距离后所述告警提示模块进行告警提醒，所述告警提醒还包括当船舶进入分隔带等禁航区域时提醒用户、当进入单向定制航路时提醒用户和船舶驶出推荐航路时提醒用户。
8.根据权利要求1所述的一种水上语音导航系统，其特征在于，所述综合计算模块还连接有离线数据处理模块和下载更新模块，所述离线数据处理模块结合所述告警提示模块支持离线告警，同时保证系统在离线情况下正常使用基础功能，所述下载更新模块为系统提供定期更新和临时更新保证数据实时性。
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