CN110203325A - 船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法及系统 - Google Patents
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- CN110203325A CN110203325A CN201910514841.7A CN201910514841A CN110203325A CN 110203325 A CN110203325 A CN 110203325A CN 201910514841 A CN201910514841 A CN 201910514841A CN 110203325 A CN110203325 A CN 110203325A
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Abstract
本发明公开了一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法及系统，船舶自主航行系统安装于试航船上，试方法包括：设置目标船的航行参数；根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘目标船并运行船舶自主航行系统；判断目标船是否进入船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；控制试航船根据避碰决策进行航行，并通过试航船的航行轨迹及目标船的航行轨迹判断避碰决策是否正确。本发明通过模拟目标船的航行信息来计算避碰决策及对避碰决策的判断，避免了航行试验时船舶存在不确定性和自主航行系统验证需要实船与其配合的安全隐患问题，也使避碰功能的测试效率更高，节约了测试的成本。
Description
技术领域
本发明涉及智能船舶技术领域，特别涉及一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
中国船级社(CCS)智能船舶规范体系由智能航行，智能船体，智能机舱，智能能效管理，智能货物管理和智能集成平台六大功能组成，其是基于中国船级社近年来的科技研究成果，并充分考虑了国内外有关智能船舶的应用经验和未来船舶智能化的发展方向编制而成一种规范。
根据该规范对船舶自主航行系统测试的要求，需要对船舶参数设置、岸基航路优化功能、辅助避碰功能等方面进行测试。其中辅助避碰功能需要一艘有实体的机动性的目标船和试航配合完成正面、左前、右后等会遇场景测试以测试船舶自主航行系统避碰功能的避碰决策和避碰趋势线的正确性。
由于试航船舶还处于试验测试阶段，船舶性能还存在不确定性，加之测试内容为实体船舶的会遇场景，如果实验失败不仅造成资源成本的浪费，更将危及船舶安全和试航人员生命安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中船舶自主航行系统中避碰功能的测试效率低并且易造成资源浪费与人员伤亡的缺陷，提供一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法、系统、电子设备及存储介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，所述船舶自主航行系统安装于试航船上，所述测试方法包括：
设置目标船的航行参数，所述目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度；
根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；
控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
其中，既可以通过实际执行所述试航船来检测所述避碰决策的正确性，也可以通过与有经验的人员，如船长交流来判断该避碰决策的可行性。
较佳地，根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策的步骤包括：
根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景；
根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策；
所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
较佳地，所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向和/或速度。
其中，所述避碰决策还可以包括改变操舵的时机。
较佳地，通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确的步骤包括：
通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设汇聚距离，若是，则所述避碰决策正确。
其中，所述目标船的航行轨迹为根据设置的目标船的航行参数模拟出来的航行轨迹。
其中，所述最近会遇距离是指船舶会船(相互驶过)时相互间的最近距离。如在雷达运动图中，为从雷达运动图中心(本船船位)至他船相对运动线间的垂直距离，是船舶航行中安全避让他船的依据。
较佳地，所述测试方法还包括：
记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。
本实施例还提供了一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，所述船舶自主航行系统安装于试航船上，所述测试系统包括：设置模块、模拟模块、避碰决策计算模块及控制模块；
所述设置模块用于设置目标船的航行参数，所述目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度；
所述模拟模块用于根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
所述避碰决策计算模块用于判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；
所述控制模块用于控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
其中，需要按照预设的测试规程对所述避碰功能进行测试。
其中，控制模块既可以通过实际执行所述试航船来检测所述避碰决策的正确性，也可以通过与有经验的人员，如船长交流来判断该避碰决策的可行性。
较佳地，所述避碰决策计算模块包括：场景确定单元及计算单元；
所述场景确定单元用于根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景；
所述计算单元用于根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策；
所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
较佳地，所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向和/或速度。
其中，所述避碰决策还可以包括改变操舵的时机。
交际艾迪，所述控制模块包括：
距离判断单元，用于通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设汇聚距离，若是，则所述避碰决策正确。
其中，所述目标船的航行轨迹为根据设置的目标船的航行参数模拟出来的航行轨迹。
其中，所述最近会遇距离是指船舶会船(相互驶过)时相互间的最近距离。如在雷达运动图中，为从雷达运动图中心(本船船位)至他船相对运动线间的垂直距离，是船舶航行中安全避让他船的依据。
较佳地，所述测试系统还包括：
记录模块，用于记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。
本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现上述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的步骤。
本发明的积极进步效果在于：本发明通过模拟目标船的航行信息来计算避碰决策，从而无需使用实体的目标船对船舶自主航行系统进行测试，通过比对模拟的目标船与试航船的航行轨迹，从而可以判断所述避碰决策是否正确，从而避免了航行试验时船舶自身存在不确定性和自主航行系统验证需要实船与其配合存在安全隐患的问题，也使避碰功能的测试效率更高，大大节约了测试的成本。
附图说明
图1为实施例1的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的流程图。
图2为实施例1的步骤14的具体流程图。
图3为实施例1的步骤15的具体流程图。
图4为实施例3的船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统的模块示意图。
图5为本发明实施例5的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供了一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，如图1所示，所述测试方法包括：
步骤11、设置目标船的航行参数
步骤12、根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
步骤13、判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则执行步骤14、根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；如否，则继续等待所述目标船进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围而无需进行下一步。
步骤15、控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
其中，步骤11中的目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度。
应当理解，本实施例需要按照测试规程对所述避碰功能进行测试，所述测试规程为某一预设的测试规范，包括测试流程、测试标准等，由于不同公司的规定的不同，因此对应的测试规程也将有所不同，实践中，具体的测试规程需根据实际需求进行设置。
本实施例中，通过在自主航行系统中模拟一艘目标船，从而可以根据模拟的目标船的航行参数计算避碰决策，进一步可以通过控制试航船对计算出的避碰决策的执行来判断该决策的正确性，从而从根本上杜绝了通过实体目标船进行避碰测试造成的财产损失及人员伤亡，因此既满足了测试规范又保证了航行测试的安全性及经济型。
其中，既可以通过实际执行所述试航船来检测所述避碰决策的正确性，也可以通过与有经验的人员，如船长交流来判断该避碰决策的可行性。
为了使避碰决策的计算更精确，本实施例中针对不同的场景设置了不同的避碰决策以满足实际不同的需求，具体请参照图2，步骤14具体包括：
步骤141、根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景。
步骤142、根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策。
其中，所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
其中，所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向、速度及操舵的时机。该避碰决策既可以是预存的根据不同的实际航行参数设置的避碰决策，也可以是通过现有算法计算出的避碰决策。
本实施例中，对不同的航行场景计算了不同的避碰决策，因此使得避碰决策更具有针对性也使得避碰决策的计算结果更准，更能进一步指导试航船改变其运行方向、速度等参数来防止与目标船发生碰撞。
为了客观判断计算出的避碰决策是否正确，如图3所示，本实施例中步骤15中具体可以包括：
步骤151、通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设会遇距离，若是，则执行步骤152、确定所述避碰决策正确，若否，则执行步骤153、确定所述避碰决策不正确。
其中，所述目标船的航行轨迹为根据设置的目标船的航行参数模拟出来的航行轨迹。
其中，所述最近会遇距离是指船舶会船(相互驶过)时相互间的最近距离。如在雷达运动图中，为从雷达运动图中心(本船船位)至他船相对运动线间的垂直距离，是船舶航行中安全避让他船的依据。
本实施例中，通过模拟的目标船的航行轨迹与试航船实际运行轨迹可以客观地判断出两艘船的最近会遇距离是否小于预设的会遇距离，因此可以高效、准确的判断计算出的避碰决策是否正确。
本实施例中，还可以包括步骤：记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。通过记录上述数据，可以对已计算出避碰决策进行分析，从而可以进一步优化本实施例中的测试方法。
为了更好的理解本实施例，下面通过对不同航行场景的举例来进一步说明本实施例中的测试方法：
场景一为试航船与模拟的目标船正面会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟的目标船距离试航船船大于6NM；
2、两船基本位于一条直线上，目标船正面驶向本船，航向保持不变；
3、两船航向接近相反；
4、试航船的航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试方法可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
场景二为试航船与模拟的目标船左前交叉会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟目标船在试船左前方，即在试航船左前方270°～360°间的任意角度；
2、目标船距离试航船大于6NM；
3、试航船航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间；
4、目标船驶向试航船船艏，各自航向保持不变。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试方法可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
场景三为试航船与模拟的目标船右后交叉会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟目标船在试航船右后方，即在试航船右后方90°～180°任意角度；
2、目标船距离试航船大于6NM；
3、试航船航速保持在3-6节之间，目标船航速保持在5-10节之间，且目标船航速大于试航船航速；
4、目标船驶向试航船船尾，各自航向保持不变。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试方法可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
本实施例中，通过模拟一目标船，通过模拟的目标船计算避碰决策并根据控制该目标决策的执行判断该决策是否正确的方式，不仅仅节约了租赁实体目标船的费用，也避免了因为实体测试失败而造成的生命安全的威胁及财产的损失，更极大地提高了测试的效率。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于将实施例1中的步骤12中的模拟一艘所述目标船替换为模拟两艘所述目标船。
为了更好的理解本实施例，下面通过对一具体航行场景的描述来进一步说明本实施例中的测试方法：
该模拟场景为试航船与模拟的两目标船会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟的两艘目标船均距离本船大于6NM；
2、目标船1与试航船形成正面会遇场景，目标船2与试航船形成左前交叉会遇场景；
3、两艘目标均船驶向本船，航向保持不变；
4、试航船航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间。
当两目标船只中的任一一艘驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试方法可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
应当理解，实际中可以模拟多艘目标船而并不限于模拟一艘或两艘目标船，具体需要模拟的目标船的数量需要根据实际需求进行选择。
本实施例中，通过模拟多艘目标船从而可以计算出适应于不同的实际场景中的避碰决策，也可以根据执行复杂场景中的避碰决策来判断该决策的正确性，因此使本实施例中的检测方法的应用面更广、更具有实用价值。
实施例3
本实施例提供了一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，所述测试系统所述船舶自主航行系统安装于试航船上，如图4所示，所述测试系统包括：设置模块21、模拟模块22、避碰决策计算模块23、控制模块24及记录模块25；
设置模块21用于设置目标船的航行参数，所述目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度；
模拟模块22用于根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
避碰决策计算模块23用于判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；
控制模块24用于控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
记录模块25用于记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。
应当理解，本实施例需要按照测试规程对所述避碰功能进行测试，所述测试规程为某一预设的测试规范，包括测试流程、测试标准等，由于不同公司的规定的不同，因此对应的测试规程也将有所不同，实践中，具体的测试规程需根据实际需求进行设置。
其中，控制模块24既可以通过实际执行所述试航船来检测所述避碰决策的正确性，也可以通过与有经验的人员，如船长交流来判断该避碰决策的可行性。
本实施例中，通过设置模块及模拟模块在自主航行系统中模拟一艘目标船，从而可以通过范围判断块根据模拟的目标船的航行参数计算避碰决策，进一步可以通过控制模块来控制试航船对计算出的避碰决策的执行来判断该决策的正确性，从而从根本上杜绝了通过实体目标船进行避碰测试造成的财产损失及人员伤亡，因此既满足了测试规范又保证了航行测试的安全性及经济型。
为了使避碰决策的计算更精确，本实施例中避碰决策计算模块23针对不同的场景设置了不同的避碰决策以满足实际不同的需求，具体而言，避碰决策计算模块23具体包括：场景确定单元231及计算单元232。
场景确定单元231用于根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景；
计算单元232用于根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策；
其中，所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
其中，所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向、速度及操舵的时机。该避碰决策既可以是预存的根据不同的实际航行参数设置的避碰决策，也可以是通过现有算法计算出的避碰决策。
本实施例中，通过场景确定单元及计算单元对不同的航行场景计算了不同的避碰决策，因此使得避碰决策更具有针对性也使得避碰决策的计算结果更准，更能进一步指导试航船改变其运行方向、速度等参数来防止与目标船发生碰撞。
为了客观判断计算出的避碰决策是否正确，本实施例中控制模块24中具体可以包括：距离判断单元241，用于通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设汇聚距离，若是，则所述避碰决策正确，若否，所述避碰决策不正确。
其中，所述目标船的航行轨迹为根据设置的目标船的航行参数模拟出来的航行轨迹。
其中，所述最近会遇距离是指船舶会船(相互驶过)时相互间的最近距离。如在雷达运动图中，为从雷达运动图中心(本船船位)至他船相对运动线间的垂直距离，是船舶航行中安全避让他船的依据。
本实施例中，通过具体判断单元模拟的目标船的航行轨迹与试航船实际运行轨迹可以客观地判断出两艘船的最近会遇距离是否小于预设的会遇距离，因此可以高效、准确的判断计算出的避碰决策是否正确。
本实施例中，通过记录模块25记录航行过程中的数据，可以对已计算出避碰决策进行分析，从而可以进一步优化本实施例中的测试方法。
为了更好的理解本实施例，下面通过对不同航行场景的举例来进一步说明本实施例中的测试系统：
场景一为试航船与模拟的目标船正面会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟的目标船距离试航船船大于6NM；
2、两船基本位于一条直线上，目标船正面驶向本船，航向保持不变；
3、两船航向接近相反；
4、试航船的航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试系统可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
场景二为试航船与模拟的目标船左前交叉会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟目标船在试船左前方，即在试航船左前方270°～360°间的任意角度；
2、目标船距离试航船大于6NM；
3、试航船航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间；
4、目标船驶向试航船船艏，各自航向保持不变。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试系统可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
场景三为试航船与模拟的目标船右后交叉会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟目标船在试航船右后方，即在试航船右后方90°～180°任意角度；
2、目标船距离试航船大于6NM；
3、试航船航速保持在3-6节之间，目标船航速保持在5-10节之间，且目标船航速大于试航船航速；
4、目标船驶向试航船船尾，各自航向保持不变。
当目标船只驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试系统可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
本实施例中，通过设置模块及模拟模块模拟一目标船，通过避碰决策计算模块模拟的目标船计算避碰决策并根据控制模块控制该目标决策的执行判断该决策是否正确的方式，不仅仅节约了租赁实体目标船的费用，也避免了因为实体测试失败而造成的生命安全的威胁及财产的损失，更极大地提高了测试的效率。
实施例4
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于将实施例2中的模拟模块22中的模拟一艘所述目标船替换为模拟两艘所述目标船。
为了更好的理解本实施例，下面通过对一具体航行场景的描述来进一步说明本实施例中的测试系统：
该模拟场景为试航船与模拟的两目标船会遇的场景，按照下述条件在船舶自主航行系统中进行目标船的模拟：
1、模拟的两艘目标船均距离本船大于6NM；
2、目标船1与试航船形成正面会遇场景，目标船2与试航船形成左前交叉会遇场景；
3、两艘目标均船驶向本船，航向保持不变；
4、试航船航速保持在3-10节之间，目标船航速保持在3-6节之间。
当两目标船只中的任一一艘驶入船舶自主航行系统的预设监控范围内时(6NM)，船舶自主航行系统会依据目标船航行信息计算出避碰建议，将此建议与有经验的船员交流，判断建议是否正确合理。
上述过程中，可以通过数据记录软件记录所有数据及避碰建议。
本实施例中的测试系统可以对周围目标船成功输出合理的避碰建议(建议航向及操舵时机)，且显示正确的避碰趋势线。
应当理解，实际中模拟模块可以模拟多艘目标船而并不限于模拟一艘或两艘目标船，具体需要模拟的目标船的数量需要根据实际需求进行选择。
本实施例中，通过模拟模块模拟多艘目标船从而可以计算出适应于不同的实际场景中的避碰决策，也可以根据执行复杂场景中的避碰决策来判断该决策的正确性，因此使本实施例中的检测方法的应用面更广、更具有实用价值。
实施例5
图5示出了本实施例的硬件结构示意图，如图5所示，电子设备9具体包括：
至少一个处理器91、至少一个存储器92以及用于连接不同系统组件(包括处理器91和存储器92)的总线93，其中：
总线93包括数据总线、地址总线和控制总线。
存储器92包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)921和/或高速缓存存储器922，还可以进一步包括只读存储器(ROM)923。
存储器92还包括具有一组(至少一个)程序模块924的程序/实用工具925，这样的程序模块924包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
处理器91通过运行存储在存储器92中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明实施例1-2中任一实施例所提供的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法。
电子设备9进一步可以与一个或多个外部设备94(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口95进行。并且，电子设备9还可以通过网络适配器96与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器96通过总线93与电子设备9的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备9使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例6
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现实施例1-2中任一实施例所提供的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法。
其中，可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行实现实施例1-2中任一实施例的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，其特征在于，所述船舶自主航行系统安装于试航船上，所述测试方法包括：
设置目标船的航行参数，所述目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度；
根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；
控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
2.如权利要求1所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，其特征在于，根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策的步骤包括：
根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景；
根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策；
所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
3.如权利要求1所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，其特征在于，
所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向和/或速度。
4.如权利要求1所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，其特征在于，通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确的步骤包括：
通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设汇聚距离，若是，则所述避碰决策正确。
5.如权利要求1所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：
记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。
6.一种船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，其特征在于，所述船舶自主航行系统安装于试航船上，所述测试系统包括：设置模块、模拟模块、避碰决策计算模块及控制模块；
所述设置模块用于设置目标船的航行参数，所述目标船的航行参数包括所述目标船的位置、所述目标船相对于所述试航船的行使方向、所述目标船与所述试航船的距离及所述目标船的航行速度；
所述模拟模块用于根据目标船的航行参数在所述船舶自主航行系统中模拟至少一艘所述目标船并运行所述船舶自主航行系统；
所述避碰决策计算模块用于判断模拟的所述目标船是否进入所述船舶自主航行系统的预设监控范围，若是，则根据所述模拟的目标船的当前的航行参数，计算避碰决策；
所述控制模块用于控制所述试航船根据所述避碰决策进行航行，并通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述避碰决策是否正确。
7.如权利要求6所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，其特征在于，所述避碰决策计算模块包括：场景确定单元及计算单元；
所述场景确定单元用于根据所述目标船的航行参数及所述试航船的航行参数确定航行场景；
所述计算单元用于根据不同的所述航行场景计算不同的避碰决策；
所述航行场景包括所述试航船与所述目标船正面会遇、所述试航船与所述目标船左前交叉会遇、所述试航船与所述目标船右前交叉会遇、所述试航船与所述目标船左后交叉会遇及述试航船与所述目标船右后交叉会遇中的至少一种。
8.如权利要求6所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，其特征在于，
所述避碰决策包括：改变所述试航船的行使方向和/或速度。
9.如权利要求6所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，其特征在于，所述控制模块包括：
距离判断单元，用于通过所述试航船的航行轨迹及所述目标船的航行轨迹判断所述试航船与所述目标船的最近会遇距离是否大于预设汇聚距离，若是，则所述避碰决策正确。
10.如权利要求6所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：
记录模块，用于记录航行过程中的数据，所述数据包括所述目标船的实时航行参数、所述避碰决策及所述试航船的航行参数的至少一种。
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行计算机程序时实现权利要求1-5任一项所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法的步骤。
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