CN110570690B - 一种船舶航行风险预警方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于船舶航行安全监控技术领域，提供了一种船舶航行风险预警方法、装置、终端设备及存储介质，方法包括：获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h，然后判断第一距离H_S是否符合第一预警条件或第二距离H_h是否符合第二预警条件，根据判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据控制指令控制船舶航行。本申请通过实时获取水深、吃水深度和船舶底部到水底的第一距离等多种数据，对实时获取的数据进行计算，判断船舶是否存在航行风险，并根据风险的类型生成对应的危险预警，减轻了船舶驾驶人员的计算量，保证了运算的稳定和准确性，提高了判断的效率。

Description

一种船舶航行风险预警方法、装置、终端设备及存储介质

技术领域

本申请属于船舶航行安全监控技术领域，尤其涉及一种船舶航行风险预警方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术

船舶在航行时，因受到潮汐、洋流以及风浪等因素的影响，航行水域的水深以及船舶的吃水深度会动态的变化，进而会出现船舶搁浅或船舶碰撞等威胁船舶安全航行的情况。

现有的技术中，针对船舶航行风险的预警机制多采用依靠人工经验对船舶航行参数进行人为风险预判或利用经验公式推测风险发生概率等方式，上述船舶风险预警机制存在具有预警效率低，实时性差，容易造成误判等缺陷，因此船舶航行存在一定的安全隐患。

发明内容

本申请实施例提供了一种船舶航行风险预警方法、装置、终端设备及存储介质，可以解决现有的技术中，船舶航行风险预警机制因存在预警效率低，实时性差，容易造成误判等缺陷，进而导致船舶航行存在一定的安全隐患的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种船舶航行风险预警方法，包括：

获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h；

判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件；

根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h之前，包括：

获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

所述获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h，包括：

获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h。

在第一方面的一种可能的实现方式中，判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件，包括：

当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险；

当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险。

在第一方面的一种可能的实现方式中，当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险，包括：

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第一预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性低，为三级搁浅危险；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第二预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性较高，为二级搁浅危险；其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第三预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性高，为一级搁浅危险；其中，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。

在第一方面的一种可能的实现方式中，当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险，包括：

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第四预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性低，为三级碰撞危险；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第五预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性较高，为二级碰撞危险；其中，所述第五预设阈值大于所述第四预设阈值；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第六预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性高，为一级碰撞危险；其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。

在第一方面的一种可能的实现方式中，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行，包括：

若所述判断结果为一级碰撞危险和一级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警；

若所述判断结果为二级碰撞危险和二级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的二级控制指令，以及对应的二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警；

若所述判断结果为三级碰撞危险和三级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的三级控制指令，以及对应的三级碰撞危险预警或三级搁浅危险预警。

在第一方面的一种可能的实现方式中，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行之后，还包括：

将所述危险预警发送至目标终端设备。

第二方面，本申请实施例提供了一种船舶航行风险预警装置，包括：

采集模块，用于获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h；

判决模块，用于判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件；

预警模块，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行。

在第二方面的一种可能的实现方式中，还包括：

获取模块，用于获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

所述采集模块，包括：

第一获取单元，用于获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

第二获取单元，用于获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

第三获取单元，用于获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h。

在第二方面的一种可能的实现方式中，判决模块，包括：

第一判决单元，用于当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险；

第二判决单元，用于当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险。

在第二方面的一种可能的实现方式中，第一判决单元，包括：

第一判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第一预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性低，为三级搁浅危险；

第二判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第二预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性较高，为二级搁浅危险；其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

第三判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第三预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性高，为一级搁浅危险；其中，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。

在第二方面的一种可能的实现方式中，第二判决单元，包括：

第四判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第四预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性低，为三级碰撞危险；

第五判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第五预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性较高，为二级碰撞危险；其中，所述第五预设阈值大于所述第四预设阈值；

第六判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第六预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性高，为一级碰撞危险；其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。

在第二方面的一种可能的实现方式中，预警模块，包括：

第一预警单元，用于若所述判断结果为一级碰撞危险和一级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警；

第二预警单元，用于若所述判断结果为二级碰撞危险和二级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的二级控制指令，以及对应的二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警；

第三预警单元，用于若所述判断结果为三级碰撞危险和三级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的三级控制指令，以及对应的三级碰撞危险预警或三级搁浅危险预警。

在第二方面的一种可能的实现方式中，还包括：

发送模块，用于将所述危险预警发送至目标终端设备。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述的船舶航行风险预警方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的船舶航行风险预警方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的船舶航行风险预警方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例通过实时获取水深、吃水深度和船舶底部到水底的第一距离等多种数据，对实时获取的数据进行计算，以判断船舶是否存在航行风险，并根据风险的类型生成对应的危险预警，减轻了船舶驾驶人员的计算量，保证了运算的稳定和准确性，提高了判断的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的船舶航行风险预警方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例设置有避雷针的船舶的示意图；

图3是本申请一实施例提供的船舶吃水的状态示意图；

图4是本申请一实施例提供的另一种船舶吃水的状态示意图；

图5是本申请一实施例提供的船舶航行风险预警装置的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的笔记本电脑100的软件架构示意图；

图7是本申请一实施例提供的船载控制设备结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

实施例一

图1示出了本申请提供的船舶航行风险预警方法的示意性流程图，作为示例而非限定，该方法可以应用于如下述的笔记本电脑100中。

S101、获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h。

在具体应用中，获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S，以及获取船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h。其中，位于船舶上方的障碍物包括但不限于桥梁或树枝。

需要说明的是，基于不同船舶类型或船舶构造特点，船舶底部及船舶顶部的测量点可依据实际情况进行选取。

例如，若船舶上设置有升降桅杆或避雷针等船舶设备，此时选择船舶设备的最高点作为船舶顶部第二预设测量点，该第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的距离为第二距离H_h。

图2示例性的示出了一种船舶上设置有避雷针的示意图，其中，B为避雷针，G表示船舶顶部第二预设测量点。

若船舶上没有设置升降桅杆或避雷针等船舶设备，可选择船艇结构本体上的最高点作为船舶顶部第二预设测量点，该第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的距离为第二距离H_h。

若船舶为非底部凸起型船舶，则可选择船舶中线对应的底部位置作为船舶底部第一预设测量点，该第一预设测量点到水底的距离为第一距离H_S。

若船舶为底部凸起型船舶，则可选择船舶底部凸起最低点(指船舶中线对应的底部位置)作为船舶底部第一预设测量点，该第一预设测量点到水底的距离为第一距离H_S。

需要说明的是，船舶底部到水底的第一距离H_S并不仅限于船舶底部与水底之间的距离，还可以指船舶底部与位于船舶下方的障碍物之间的距离；其中，位于船舶下方的障碍物包括但不限于暗礁。

S102、判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件。

在具体应用中，比较第一距离H_S与第一预设距离的大小，当监测到第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定第一距离H_S符合第一预警条件，判定船舶存在搁浅危险；

当监测到第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定第二距离符合第二预警条件，判定船舶存在水上碰撞危险。其中，第一预设距离和第二预设距离可根据实际情况进行具体设定。例如，第一预设距离设定为2米，第二预设距离设定为3米。图3示例性的示出了一种船舶吃水的状态图。其中，H_S表示第一距离，H_d2表示第一预设距离；H_h表示第二距离，H_d2表示第二预设距离。

S103、根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行。

在具体应用中，若第一距离小于等于第一预设距离，或者若第二距离小于等于第二预设距离，则判定船舶存在航行风险，并根据风险的类型生成对应的危险预警。其中，风险的类型包括但不限于碰撞危险和搁浅危险；危险预警包括但不限于碰撞危险预警和搁浅危险预警中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，步骤S101之前，包括：

获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

步骤S101，包括：

获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h。

在具体应用中，获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；通过计算获取水深H和吃水深度H₀之间的差值，作为第一距离H_S；通过计算获取船舶高度和吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离，通过计算获取位于船舶上方的障碍物的高度和第三距离之间的差值，作为第二距离H_h。其中，吃水深度H₀是指船舶底部与水平面之间的距离；水深H是指水平面与位于船舶下方的障碍物之间的距离，需要说明的是，根据实际情况的不同(例如，水中存在暗礁或其他位于船舶下方的障碍物)，水深H会实时发生变化。

需要说明的是，在船舶具体设计阶段，工程师会出具船舶吃水深度区间数据(为最大吃水深度到最小吃水深度)；船舶当前的吃水深度数据必须为吃水区间内的数据，否则可能出现船舶倾覆的危险。图4示例性的示出了另一种船舶吃水的状态图。其中，H_S表示第一距离，H_d表示第一预设距离；H_h表示第二距离，H表示水深，H₀表示吃水深度。

在一种可能的实现方式中，步骤S103，包括：

S1031、当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险；

S1032、当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险。

在具体应用中，当监测到第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定第一距离H_S符合第一预警条件，判定船舶存在搁浅危险。例如，第一预设距离设定为2米，若船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S为1.5米，则判定船舶存在搁浅危险，生成搁浅危险预警。

当监测到第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定第二距离符合第二预警条件，判定船舶存在水上碰撞危险。例如，设定第二预设距离为3米，若船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h为1米，则判定船舶存在水上碰撞危险，生成碰撞危险预警。需要说明的是，“碰撞危险预警”是泛指船舶存在水上碰撞危险(包括但不限于与桥梁碰撞、与树枝碰撞中的至少一种)的警告。

在一种可能的实现方式中，步骤S1031包括：

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第一预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性低，为三级搁浅危险；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第二预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性较高，为二级搁浅危险；其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第三预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性高，为一级搁浅危险；其中，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。

在具体应用中，第一预设阈值、第二预设阈值和第三预设阈值可根据实际情况进行具体设定，可以设定为一个特定值，也可以是阈值范围。其中，第三预设阈值大于第二预设阈值，第二预设阈值大于第一预设阈值。需要说明的是，在本实施例中，设定数值精确到小数点后两位。例如，设定第一预设阈值为0.00-0.50米，第二预设阈值为0.51-1.00米，第三预设阈值为1.01-1.80米。若船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S1.5米，第一预设距离为2米，二者的差值为0.50米(即第一距离H_S小于等于第一预设阈值)，则判定船舶存在搁浅危险且危险性较低，生成三级搁浅危险预警。

在一种可能的实现方式中，步骤S1032包括：

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第四预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性低，为三级碰撞危险；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第五预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性较高，为二级碰撞危险；其中，所述第五预设阈值大于所述第四预设阈值；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第六预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性高，为一级碰撞危险；其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。

在具体应用中，第四预设阈值、第五预设阈值和第六预设阈值可根据实际情况进行具体设定，可以设定为一个特定值，也可以是阈值范围。其中，第四预设阈值小于第五预设阈值，第五预设阈值小于第六预设阈值。例如，设定第四预设阈值为0.00-0.70米，第五预设阈值为0.71-1.0米，第六预设阈值为1.01-1.50米。若船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h为2.50米，第二预设距离为3.00米，二者的差值为0.50米，则判定船舶存在水上碰撞危险且险性较低，生成三级碰撞危险预警。若船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h为0.50米，第二预设距离为3.00米，二者的差值为2.50米，则判定船舶存在水上碰撞危险且危险性高，生成一级碰撞危险预警。

作为示例而非限定，可根据不同等级的危险预警生成不同颜色的危险预警提示信息。例如，若生成一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警，则显示红色的一级碰撞危险预警提示信息或红色的一级搁浅危险预警提示信息。若生成二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警，则显示橙色的二级碰撞危险预警提示信息或橙色的二级搁浅危险预警提示信息。

在一种可能的实现方式中，步骤S103，包括：

若所述判断结果为一级碰撞危险和一级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警；

若所述判断结果为二级碰撞危险和二级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的二级控制指令，以及对应的二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警；

若所述判断结果为三级碰撞危险和三级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的三级控制指令，以及对应的三级碰撞危险预警或三级搁浅危险预警。

在具体应用中，若判断结果为一级碰撞危险，判断结果为一级搁浅危险或者判断结果为一级碰撞危险+一级搁浅危险中的任意一种，则判定船舶将会发生碰撞，可能导致船舶受损，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警，其中，以及控制指令用于控制船舶停止运行。

二级控制指令和三级控制指令可根据实际情况进行具体设定。例如，设定二级控制指令为将船舶航速降低至第一速度，同时获取船员或其他监管人员发送的控制指令；设定三级控制指令为将船舶航速降低至第二速度，同时获取船员或其他监控管理人员发送的控制指令；其中，第一速度大于第二速度。需要说明的是第一速度和第二速度同样可根据实际情况进行具体设定。例如，设定第一速度为100km/h，设定第二速度为80km/h。

在一种可能的实现方式中，步骤S103之后，还包括：

将所述危险预警发送至目标终端设备。

在具体应用中，将危险预警(包括一级危险预警、二级危险预警和三级危险预警中的至少一种)发动至目标终端设备，以提示监控管理人员做好撤离和/或救援准备。其中，目标终端设备是指与当前船舶防碰撞系统通信连接的监控中心设备。

可选的，还包括：

若生成二级碰撞危险预警、三级碰撞危险预警、二级搁浅危险预警或三级搁浅危险预警中的任意一种，则获取水域内的地形图；

根据所述地形图规划航行路线，并生成对应的控制指令；

根据所述控制指令控制船舶行驶，以避免造成碰撞危险。

本实施例通过实时获取水深、吃水深度和船舶底部到水底的第一距离等多种数据，对实时获取的数据进行计算，以判断船舶是否存在航行风险，并根据风险的类型生成对应的危险预警，减轻了船舶驾驶人员的计算量，保证了运算的稳定和准确性，提高了判断的效率。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

实施例二

对应于上文实施例所述的船舶航行风险预警方法，图5示出了本申请实施例提供的船舶航行风险预警装置100的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

参照图5，该装置100包括：

采集模块101，用于获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h；

判决模块102，用于判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件；

预警模块103，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行。

在一种可能的实现方式中，还包括：

获取模块，用于获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

所述采集模块101，包括：

第一获取单元，用于获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

第二获取单元，用于获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

第三获取单元，用于获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h。

在一种可能的实现方式中，判决模块102，包括：

第一判决单元，用于当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险；

第二判决单元，用于当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险。

在一种可能的实现方式中，第一判决单元，包括：

第一判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第一预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性低，为三级搁浅危险；

第二判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第二预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性较高，为二级搁浅危险；其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

第三判决子单元，用于若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第三预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性高，为一级搁浅危险；其中，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。

在一种可能的实现方式中，第二判决单元，包括：

第四判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第四预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性低，为三级碰撞危险；

第五判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第五预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性较高，为二级碰撞危险；其中，所述第五预设阈值大于所述第四预设阈值；

第六判决子单元，用于若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第六预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性高，为一级碰撞危险；其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。

在一种可能的实现方式中，预警模块103，包括：

第一预警单元，用于若所述判断结果为一级碰撞危险和一级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警；

第二预警单元，用于若所述判断结果为二级碰撞危险和二级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的二级控制指令，以及对应的二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警；

第三预警单元，用于若所述判断结果为三级碰撞危险和三级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的三级控制指令，以及对应的三级碰撞危险预警或三级搁浅危险预警。

在一种可能的实现方式中，还包括：

发送模块，用于将所述危险预警发送至目标终端设备。

本实施例通过实时获取水深、吃水深度和船舶底部到水底的第一距离等多种数据，对实时获取的数据进行计算，以判断船舶是否存在航行风险，并根据风险的类型生成对应的危险预警，减轻了船舶驾驶人员的计算量，保证了运算的稳定和准确性，提高了判断的效率。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

实施例三

本申请实施例提供的一种船舶航行风险预警方法可以应用于手机、平板电脑、车/船载控制设备、增强现实(augmented reality，简称AR)/虚拟现实(virtual reality，简称VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，简称UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

例如，所述终端设备可以是WLAN中的站点(STAION，简称ST)，可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol，简称SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，简称PDA)设备、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、车联网终端、电脑、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡、电视机顶盒(set top box，简称STB)、用户驻地设备(customer premise equipment，简称CPE)和/或用于在无线系统上进行通信的其它设备以及下一代通信系统，例如，5G网络中的移动终端或者未来演进的公共陆地移动网络(PublicLand Mobile Network，简称PLMN)网络中的移动终端等。

图6是本申请实施例的笔记本电脑100的软件结构示意图。以笔记本电脑100操作系统为Android系统为例，在一些实施例中，将Android系统分为四层，分别为应用程序层、应用程序框架层(framework，简称FWK)、系统层以及硬件抽象层，层与层之间通过软件接口通信。

如图6所示，所述应用程序层可以一系列应用程序包，应用程序包可以包括短信息，日历，相机，视频，导航，图库，通话等应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface，简称API)和编程框架。应用程序框架层可以包括一些预先定义的函数，例如用于接收应用程序框架层所发送的事件的函数。

如图6所示，应用程序框架层可以包括窗口管理器、资源管理器以及通知管理器等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。

资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等等。

通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息，可以用于传达告知类型的消息，可以短暂停留后自动消失，无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成，消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知，例如后台运行的应用程序的通知，还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息，发出提示音，电子设备振动，指示灯闪烁等。

应用程序框架层还可以包括：

视图系统，所述视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

电话管理器用于提供笔记本电脑100的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通，挂断等)。

系统层可以包括多个功能模块。例如：传感器服务模块，物理状态识别模块，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)等。

传感器服务模块，用于对硬件层各类传感器上传的传感器数据进行监测，确定笔记本电脑100的物理状态；

物理状态识别模块，用于对用户手势、人脸等进行分析和识别；

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

系统层还可以包括：

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如：MPEG4，H.264，MP3，AAC，AMR，JPG，PNG等。

硬件抽象层是硬件和软件之间的层。硬件抽象层可以包括显示驱动，摄像头驱动，传感器驱动等，用于驱动硬件层的相关硬件，如显示屏、摄像头、传感器等。

上述方法实施例一可以在具有上述硬件结构/软件架构的笔记本电脑100上实现。上述方法实施例一以笔记本电脑100为例，对本申请实施例提供的船舶航行风险预警方法进行了说明。

图7给出了一种船载控制设备200的示例，该船载控制设备200可以包括处理器201、存储器202、通信模块203和电源管理模块204等。

其中，处理器201可以包括中央处理器201、应用处理器201(applicationprocessor，简称AP)、基带处理器201等处理器201中的一种或多种。处理器201可以是无线路由器的神经中枢和指挥中心。处理器201可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。存储器202可以用于存储计算机可执行程序代码，可执行程序代码包括指令。处理器201通过运行存储在存储器202的指令，从而执行船载控制设备200的各种功能应用以及数据处理。存储器202可以包括存储程序区和存储数据区，比如存储待播放的声音信号的数据等。例如，该存储器202可以是双倍速率同步动态随机存储器DDR或闪存Flash等。

通信模块203可以提供应用在船载控制设备200上的包括无线局域网(wirelesslocalarea networks，简称WLAN)(如Wi-Fi网络)，蓝牙，Zigbee，移动通信网络，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，简称GNSS)，调频(frequencymodulation，简称FM)，近距离无线通信技术(near field communication，简称NFC)，红外技术(infrared，简称IR)等通信的解决方案。通信模块203可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。该通信模块203可以包括天线，该天线可以只有一个阵元，也可以是包括多个阵元的天线阵列。该通信模块203可以通过天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器201。通信模块203还可以从处理器201接收待发送的信号，对其进行调频、放大，经天线转为电磁波辐射出去。

电源管理模块204可以接收电池和/或充电器的输入，为处理器201、存储器202和通信模块203等供电。

例如所述船载控制设备200上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，简称SMC)，安全数字卡(Secure Digital，简称SD)，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器202还可以既包括所述船载控制设备200的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器202用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器202还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

需要说明的是，上述图7并不构成对船载控制设备200结构的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如船载控制设备200还可以显示屏、指示灯、马达、控件(例如按键)、陀螺仪传感器、加速度传感器等。

本申请实施例还提供了一种终端设备，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种船舶航行风险预警方法，其应用于船舶，其特征在于，包括：

获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h；

判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件；

根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行；

当船舶为非底部凸起型船舶时，所述第一预设测量点为船舶中线对应的底部位置；当船舶为底部凸起型船舶时，所述第一预设测量点为船舶底部凸起最低点；

所述获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h之前，包括：

获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

所述获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h，包括：

获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h；

所述根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行之后，还包括：

将所述危险预警发送至目标终端设备。

2.如权利要求1所述的船舶航行风险预警方法，其特征在于，判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件，包括：

当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险；

当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险。

3.如权利要求2所述的船舶航行风险预警方法，其特征在于，当监测到所述第一距离H_S小于等于第一预设距离时，判定所述第一距离H_S符合第一预警条件，判定所述船舶存在搁浅危险，包括：

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第一预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性低，为三级搁浅危险；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第二预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性较高，为二级搁浅危险；其中，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

若所述第一距离H_S小于等于第一预设距离，且所述第一距离H_S与所述第一预设距离的差值小于等于第三预设阈值，则判定所述船舶存在搁浅危险且危险性高，为一级搁浅危险；其中，所述第三预设阈值大于所述第二预设阈值。

4.如权利要求2所述的船舶航行风险预警方法，其特征在于，当监测到所述第二距离H_h小于等于第二预设距离时，判定所述第二距离符合第二预警条件，判定所述船舶存在水上碰撞危险，包括：

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第四预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性低，为三级碰撞危险；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第五预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性较高，为二级碰撞危险；其中，所述第五预设阈值大于所述第四预设阈值；

若所述第二距离H_h小于等于第二预设距离，且所述第二距离H_h与所述第二预设距离之间的差值小于等于第六预设阈值，则判定所述船舶存在水上碰撞危险且危险性高，为一级碰撞危险；其中，所述第六预设阈值大于所述第五预设阈值。

5.如权利要求3或4所述的船舶航行风险预警方法，其特征在于，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行，包括：

若所述判断结果为一级碰撞危险和一级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的一级控制指令，以及对应的一级碰撞危险预警或一级搁浅危险预警；

若所述判断结果为二级碰撞危险和二级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的二级控制指令，以及对应的二级碰撞危险预警或二级搁浅危险预警；

若所述判断结果为三级碰撞危险和三级搁浅危险中的至少一种，则生成对应的三级控制指令，以及对应的三级碰撞危险预警或三级搁浅危险预警。

6.一种船舶航行风险预警装置，其应用于船舶，其特征在于，包括：

采集模块，用于获取船舶底部第一预设测量点到水底的第一距离H_S和船舶顶部第二预设测量点到位于船舶上方的障碍物的第二距离H_h；

判决模块，用于判断所述第一距离H_S是否符合第一预警条件或所述第二距离H_h是否符合第二预警条件；

预警模块，根据所述判断结果生成对应的控制指令和船舶航行风险的危险预警，并根据所述控制指令控制船舶航行；

获取模块，用于获取船舶的吃水深度H₀、水深H、位于船舶上方的障碍物的高度及船舶高度；

发送模块，用于将所述危险预警发送至目标终端设备；

所述采集模块包括：

第一获取单元，用于获取所述水深H和所述吃水深度H₀之间的差值，作为所述第一距离H_S；

第二获取单元，用于获取所述船舶高度和所述吃水深度H₀之间的差值，作为船舶顶部第二预设测量点到水面的第三距离；

第三获取单元，用于获取所述位于船舶上方的障碍物的高度和所述第三距离之间的差值，作为所述第二距离H_h。

7.一种终端设备，包括至少一个处理器、以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述至少一个处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。

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