CN112319698B - 基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法，包括：101、根据当前船舶待锚泊区域的水文气象信息，在当前船舶满足锚泊条件时，确定适用于当前船舶的锚泊方案；102、在当前船舶未收到岸基中心的操作指令时，判断当前船舶的船姿和船速是否满足锚泊方案中预定的船姿和船速；103、在满足锚泊方案中预定的船姿和船速时，按照锚泊方案中预设的单次出链节数和各锚链的节点区域的预设张紧力信息进行抛锚；104、判断总出链节数是否达到锚泊方案中的预设值，若是，则判断当前船舶是否达到预定的锚泊位置，若达到预定锚泊位置，则完成抛锚。上述方法可以实现自动根据水文气象信息自动停泊船舶，且在停泊船舶过程中，可以保持船舶控制的稳定性。

Description

基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法

技术领域

本发明涉及智能船舶技术领域，尤其涉及一种基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法。

背景技术

锚泊操作是船舶操纵中最常用的操作方式之一。进入21世纪以来，随着航运市场的发展，船舶大型化、自动化、专业化的趋势已十分明显，在促进经济繁荣的同时，也会使海运贸易的货物量不断增加。由此，大型化船舶不仅增大了世界各主要航道的通航密度，也会使港内港外锚泊船的密集程度随之增加，给锚泊安全带来严重影响，船舶在锚地抛锚时，由于各种原因造成的断链丢锚和损坏锚机等事故屡屡发生。

目前在抛锚操作过程中，锚链的受力状态，倒车、停车时机以及锚机运转时机依靠驾驶员和船员的驾驶经验，容易产生船舶控制不稳，甚至出现失控现象，发生事故。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于锚链张力感知的智能船舶的锚泊方法，可以实现自动根据水文气象信息自动停泊船舶，且在停泊船舶过程中，可以保持船舶控制的稳定性。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法，包括：

步骤101、根据当前船舶待锚泊区域的水文气象信息，在当前船舶满足锚泊条件时，确定适用于当前船舶的锚泊方案；

步骤102、在当前船舶未收到岸基中心的操作指令时，判断当前船舶的船姿和船速是否满足锚泊方案中预定的船姿和船速；

步骤103、在满足锚泊方案中预定的船姿和船速时，按照锚泊方案中预设的单次出链节数和各锚链的节点区域的预设张紧力信息进行抛锚；

步骤104、判断总出链节数是否达到锚泊方案中的预设值，若是，则判断当前船舶是否达到预定的锚泊位置，若达到预定锚泊位置，则完成抛锚。

可选地，步骤101包括：

步骤101-1、获取当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；

步骤101-2、根据水文气象信息中的风速和流速，判断当前船舶是否满足锚泊条件；

步骤101-3、若满足，则判断是否收到岸基中心发出的操作指令；

步骤101-4、若未收到岸基中心发出的操作指令，则确定适用于当前船舶的锚泊方案。

可选地，步骤101-2包括：

根据下述公式一，获取风速作用于船舶的受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)：

其中，ρ_a是空气密度；U_R与α_R是相对风速和风舷角，A_f和A_s为船舶水线以上的正投影面积和侧投影面积，L_OA为船舶总长，C_wx(α_R)、C_wy(α_R)和C_wn(α_R)分别为x，y方向的风压系数及绕z轴风压力矩系数；

获取流速作用于船体的耦合信息；

根据受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)和耦合信息，判断当前船舶是否满足锚泊条件。

可选地，步骤102包括：

判断船姿是否满足锚泊方案中预设的船姿范围；

若不满足，则调整船姿，以使调整后的船姿满足预设的船姿范围；

在满足预设的船姿范围时，判断船舶的船速是否处于锚泊方案中的锚泊速度区间；

若不满足，则调整船速，以使船速处于锚泊速度区间。

可选地，船姿包括：

船舶横倾角、纵倾角、角速度、角加速度和船首方向。

可选地，步骤103包括：

判断船舶是否进入锚泊方案中的预设锚泊位置；

在船舶进入预设锚泊位置，且满足预定的船姿范围和船速时，控制船舶的锚泊设备执行抛锚；

具体地，根据单次出链节数a和依次单次出链长度l出链，并在出链过程中，将锚下放至抓住水底时的锚链长度L除以单次出链长度l，获取有效出链节数n；

获取有效出链节数n中当前节点的张紧力信息；

判断当前节点的张紧力信息是否达到预设张紧力信息；

若否，则进行调整，若是，则重复出链的过程，直至送出设定节数的锚链，进而执行步骤104。

可选地，单次出链节数a和单次出链长度l为锚泊方案中的信息，

具体地，根据水文环境信息中的水深、流速、切向海流力、垂向海流力确定的锚泊方案中的单次出链节数a和单次出链长度l；

每一节锚链设定一个节点；

在每一节点对应的锚链入水时，获取该节锚链与水平方向夹角为θ时的锚链张力T₁，并计算水平张紧力、竖向张紧力T_x1、T_z1，以及节点横坐标、纵坐标x₁、z₁，即获得当前节点的张紧力信息。

可选地，在执行出链过程中，收到岸基中心发出的控制指令，则停止出链，按照控制指令进行抛锚。

可选地，步骤101至步骤104的执行主体为智能船舶的锚泊操作系统，所述水文气象信息为智能船舶的状态感知模块获取的信息，并实时传输至锚泊操作系统。

第二方面，本发明提供一种智能船舶的锚泊操作系统，包括：

接收模块，用于接收智能船舶的状态感知模块发送的当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；

锚泊状态判断模块，用于根据水文气象信息进行分析，判断是否满足锚泊条件，在不满足时，与岸基中心进行通信；

锚泊控制模块，用于确定适用于当前船舶的锚泊方案，并按照锚泊方案对锚机进行控制进行抛锚；

车舵控制模块，用于与锚泊控制模块配合，对智能船舶的发送机、舵和侧推器进行控制，已完成锚泊操作；

所述锚泊操作系统执行上述第一方面任一所述的锚泊方法。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明的基于锚链张力感知的智能船舶的锚泊方法，可以实现自动根据水文气象信息自动停泊船舶，且在停泊船舶过程中，可以保持船舶控制的稳定性。

具体地，在取得了锚泊地海域环境条件情况下，预先设计好锚泊方案后，可以通过感知锚链张力的变化，判断锚链下降的深度以及船舶距预定锚泊地距离，以便及时选择主机倒车、停车时机，适时利用锚机松链、停链操作，配合主机下锚操作，保持船舶控制的稳定性

即，通过感知锚链张力的变化，判断锚链下降的深度以及船舶距预定锚泊地距离，以便及时选择主机倒车、停车时机，适时利用锚机松链、停链操作，配合主机下锚操作，保持船舶控制的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于锚链张力感知的智能船舶的锚泊方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例提供的基于锚链张力感知的智能船舶的锚泊方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的智能船舶的锚泊操作系统的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

如图1所示，图1示出了本发明一实施例提供的基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法的流程示意图，需要说明的是，本实施例方法的执行主体为智能船舶的锚泊操作系统，本实施例的方法包括下述步骤：

步骤101、根据当前船舶待锚泊区域的水文气象信息，在当前船舶满足锚泊条件时，确定适用于当前船舶的锚泊方案。

举例来说，该步骤101可包括下述的图中未示出的子步骤：

子步骤101-1、智能船舶的状态感知模块获取当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；状态感知模块将获取的信息实时传输至锚泊操作系统。

子步骤101-2、锚泊操作系统根据水文气象信息中的风速和流速，判断当前船舶是否满足锚泊条件。

例如，根据下述公式一，获取风速作用于船舶的受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)：

其中，ρ_a是空气密度；U_R与α_R是相对风速和风舷角，A_f和A_s为船舶水线以上的正投影面积和侧投影面积，L_OA为船舶总长，C_wx(α_R)、C_wy(α_R)和C_wn(α_R)分别为x，y方向的风压系数及绕z轴风压力矩系数；

获取流速作用于船体的耦合信息；

根据受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)和耦合信息，判断当前船舶是否满足锚泊条件。

子步骤101-3、若满足，则判断是否收到岸基中心发出的操作指令；

子步骤101-4、若未收到岸基中心发出的操作指令，则确定适用于当前船舶的锚泊方案。

步骤102、在当前船舶未收到岸基中心的操作指令时，判断当前船舶的船姿和船速是否满足锚泊方案中预定的船姿和船速。

本实施例中的船姿可包括：船舶横倾角、纵倾角、角速度、角加速度和船首方向等，本实施例仅为举例说明，并不对其进行限定。

具体地，在实现过程中，步骤102可具体说明如下：

判断船姿是否满足锚泊方案中预设的船姿范围；

若不满足，则调整船姿，以使调整后的船姿满足预设的船姿范围；

在满足预设的船姿范围时，判断船舶的船速是否处于锚泊方案中的锚泊速度区间；

若不满足，则调整船速，以使船速处于锚泊速度区间。

步骤103、在满足锚泊方案中预定的船姿和船速时，按照锚泊方案中预设的单次出链节数和各锚链的节点区域的预设张紧力信息进行抛锚；

步骤104、判断总出链节数是否达到锚泊方案中的预设值，若是，则判断当前船舶是否达到预定的锚泊位置，若达到预定锚泊位置，则完成抛锚。

为更好的理解上述的方案，对上述步骤103说明如下：

子步骤103-1、判断船舶是否进入锚泊方案中的预设锚泊位置；

子步骤103-2、在船舶进入预设锚泊位置，且满足预定的船姿范围和船速时，控制船舶的锚泊设备执行抛锚；

具体地，根据单次出链节数a和依次单次出链长度l出链，并在出链过程中，将锚下放至抓住水底时的锚链长度L除以单次出链长度l，获取有效出链节数n；

获取有效出链节数n中当前节点的张紧力信息；

判断当前节点的张紧力信息是否达到预设张紧力信息；

若否，则进行调整，若是，则重复出链的过程，直至送出设定节数的锚链，进而执行步骤104。

在本实施例中，单次出链节数a和单次出链长度l为锚泊方案中的信息，例如，可根据水文环境信息中的水深、流速、切向海流力、垂向海流力确定的锚泊方案中的单次出链节数a和单次出链长度l；

每一节锚链设定一个节点；

在每一节点对应的锚链入水时，获取该节锚链与水平方向夹角为θ时的锚链张力T₁，并计算水平张紧力、竖向张紧力T_x1、T_z1，以及节点横坐标、纵坐标x₁、z₁，即获得当前节点的张紧力信息。

特别地，在执行出链过程中，收到岸基中心发出的控制指令，则停止出链，按照控制指令进行抛锚。

本实施例的方法在取得了锚泊地海域环境条件情况下，预先设计好锚泊方案后，通过感知锚链张力的变化，判断锚链下降的深度以及船舶距预定锚泊地距离，以便及时选择主机倒车、停车时机，适时利用锚机松链、停链操作，配合主机下锚操作，保持船舶控制的稳定性。

实施例二

如图2所示，图2示出了本发明另一实施例提供的锚泊方法的流程示意图，本实施例的方法可具体说明如下。

步骤201、在锚泊时，借助于智能船舶的锚泊状态感知模块感知待锚泊区域的水文气象信息。

实际应用中，感知船舶锚泊状态的船位船姿信息及与周围船舶的相对信息的传感设备主要包括差分全球定位系统(DGPS)、水声位置参考系统(HPR)、雷达位置参考系统(RADius)和张紧索位置参考系统(LTW)。

所述感知周围环境风、流信息的传感设备主要包括风传感器和流传感器等，所述感知锚链受力信息的传感器主要包括张力传感器等。本实施例仅为举例说明，并不对其限定，任何智能船舶上可以感知的设备均可使用。

步骤202、判断水文气象信息是否满足锚泊条件；

若不满足，则返回异常处理的信息，即无法进行锚泊的信息。

举例来说，在步骤202中可以查看风作用于船舶的受力信息和流速对船体的耦合信息，以确定是否满足锚泊条件。

其中，风作用于船舶的受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)可采用下述公式(1)表示：

其中，ρ_a是空气密度；U_R与α_R是相对风速和风舷角，A_f和A_s为船舶水线以上的正投影面积和侧投影面积，L_OA为船舶总长，C_wx(α_R)、C_wy(α_R)和C_wn(α_R)分别为x，y方向的风压系数及绕z轴风压力矩系数。

在本实施例中，流对船舶的影响仅考虑流速对船体的耦合信息。

步骤203、判断船舶是否接收到岸基中心发出的操船指令，若收到，则向岸基中心回复响应信息，并执行操船指令。

步骤204、在未收到岸基中心发出的操船指令时，根据水文气象信息生成预设的锚泊方案。

预设的锚泊方案包括：计算的进抛法锚泊的初始锚泊位置、总出链节数、预定的船姿范围和船速等信息。

步骤205、在船舶待进入预设的锚泊位置时，执行进抛法锚泊，判断船舶姿态是否符合预设的锚泊姿态范围，若不符合，则按照锚泊姿态范围进行调整，以使调整后的锚泊姿态符合预设的锚泊姿态范围。

在本实施例中，船舶姿态包括横倾角，纵倾角，及相关的角速度和角加速度，还包括船首方向。

步骤206、在船舶姿态符合预设的锚泊姿态范围时，查看船舶余速是否接近过零区间，若余速不接近过零区间，则调整航速直至达到过零区域，且船舶进入预设的锚泊位置。

步骤207、在航速接近过零区间时，则根据预定单次出链节数、总出链节数，判断当前节点预设张紧力；

可理解的是，锚机每工作一次，所放出的锚链节数，每一节锚链设定一个节点，锚泊操作系统根据预定的锚泊方案给出当前节点张紧力(即预设张紧力)，并比较节点受力与预设张紧力大小。

具体方法为：

(1)根据水深及锚泊环境条件确定单次出链节数a；

前述的锚泊方案中预先根据水文气象信息的流速，水深，锚类型等确定有单次出链节数。

(2)将锚下放至恰好抓住水底时的锚链长度L除以单次出链长度l，求得有效出链节数n。

在具体应用中，大型船舶在锚泊中的出链长度说明如下：

水深为20m左右时，出链长度6节入水；水深为30m左右时，出链长度7节入水；水深40m左右时，出链长度8节入水；水深50m以上，出链长度9节或更多入水。遇到风力增强、浪击、偏荡时应增加出链长度。

(3)整个锚链划分为n＝n₁+n₂+n₃+...+n_n个单元，各单元重量及外载荷均集中在单元的中心上，作用于单元中心的外力有海流力和重力。对任意单元i进行受力分析，得到单元i上的平衡方程：

式中：T_xi、T_x,i+1——第i、i+1单元的水平力；

T_zi、T_z,i+1——第i、i+1单元的竖向力；

F_i、D_i、P_i——第i单元的切向海流力、垂向海流力和重力。

X指水平方向(船首方向)，Z指垂直方向(海平面法线方向)，ds指悬链部分投影长度，ε表示微元在张力作用下产生的应变，

E为锚链材料的弹性模量。

(4)求解单元节点的空间坐标关系：

(5)若n1单元锚链入水，记录该锚链与水平方向夹角为θ时的锚链张力T₁，并计算水平张紧力、竖向张紧力T_x1、T_z1，以及n1单元锚链的节点横坐标、纵坐标x₁、z₁；

(6)迭代计算其余各单元受力T和节点坐标(x,y)。

(7)根据当前锚泊区域船舶密集程度，确定旋回余地R₀，则预留锚链长度

预留锚链节数

从而得到最大出链节数n′＝n+n₀。

步骤208、判断当前节点张紧力是否等于设定值；若不等于，则异常处理，自动调整各参数，若均不合适，则和岸基中心通信，通过岸基中心控制进行抛锚。

步骤209、若步骤208等于设定值，则使锚机送出设定节数锚链，并判断节点数是否等于从出链节数/单词出链节数；

新的节点数＝原节点数+1，且锚机送出设定节数的锚链(即单次出链节数a)。

步骤210、若是，查看船舶是否达到预定锚泊位置，各节点的张紧力是否达到预设区间，若是，则完成预定锚泊位置的锚泊操作。

通过上述207至209的过程，即为进抛法自动舵调整抛锚。

在执行过程中，锚泊操作出现重大异常，则执行预先定义的异常处理程序，例如，可和岸基中心通信，在岸基中心的控制下，使船舶完成抛锚工作，到达预定锚泊位置。

特别说明的是，在抛锚过程中，均可接收岸基中心的操作指令，并响应岸基中心的操作指令。

本实施例的锚泊方法，实现智能船舶在锚泊过程中，通过感知锚链张力实现自主判断锚泊位置的方法，并维持船身稳定。

实施例三

如图3所示，图3示出了本发明一实施例提供的智能船舶的锚泊操作系统的结构示意图，本实施例的锚泊操作系统可包括：

接收模块，用于接收智能船舶的状态感知模块发送的当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；

锚泊状态判断模块，用于根据水文气象信息进行分析，判断是否满足锚泊条件，在不满足时，与岸基中心进行通信；

锚泊控制模块，用于确定适用于当前船舶的锚泊方案，并按照锚泊方案对锚机进行控制进行抛锚；

车舵控制模块，用于与锚泊控制模块配合，对智能船舶的发送机、舵和侧推器进行控制，已完成锚泊操作；

所述锚泊操作系统执行上述实施例一或实施例二所述的锚泊方法

在具体应用中，上述的锚泊操作系统还可包括：岸基中心响应模块，用于与岸基中心通信交互，以接收或发送信息/指令。

前述的状态感知模块主要通过传感设备感知船舶锚泊状态的船位船姿信息及与周围船舶的相对信息，周围环境风、流信息和锚链受力信息。

所述感知船舶锚泊状态的船位船姿信息及与周围船舶的相对信息的传感设备主要包括差分全球定位系统(DGPS)、水声位置参考系统(HPR)、雷达位置参考系统(RADius)和张紧索位置参考系统(LTW)。

所述感知周围环境风、流信息的传感设备主要包括风传感器和流传感器。

所述感知锚链受力信息的传感器主要包括张力传感器。

本实施例的锚泊状态判断模块对其感知信息进行处理并分析，判断是否满足锚泊条件，若存在异常情况传递通过岸基中心响应模块传递至岸基中心进行处理，否则进行锚泊操作，锚泊控制模块对锚机进行控制，车舵控制模块对发动机、舵和侧推器进行控制，以便在锚泊过程中出现异常情况，及时控制车舵及侧推器配合绞锚，直至完成锚泊操作。

本实施例的系统在取得了锚泊地海域环境条件情况下，预先设计好锚泊方案后，可以通过感知锚链张力的变化，判断锚链下降的深度以及船舶距预定锚泊地距离，以便及时选择主机倒车、停车时机，适时利用锚机松链、停链操作，配合主机下锚操作，保持船舶控制的稳定性。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。

此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于感知锚链张力的智能船舶的锚泊方法，其特征在于，包括：

步骤101、根据当前船舶待锚泊区域的水文气象信息，在当前船舶满足锚泊条件时，确定适用于当前船舶的锚泊方案；

步骤102、在当前船舶未收到岸基中心的操作指令时，判断当前船舶的船姿和船速是否满足锚泊方案中预定的船姿和船速；

步骤103、在满足锚泊方案中预定的船姿和船速时，按照锚泊方案中预设的单次出链节数和各锚链的节点区域的预设张紧力信息进行抛锚；

步骤104、判断总出链节数是否达到锚泊方案中的预设值，若是，则判断当前船舶是否达到预定的锚泊位置，若达到预定锚泊位置，则完成抛锚；

步骤103包括：

判断船舶是否进入锚泊方案中的预设锚泊位置；

在船舶进入预设锚泊位置，且满足预定的船姿范围和船速时，控制船舶的锚泊设备执行抛锚；

具体地，根据单次出链节数a和依次单次出链长度l出链，并在出链过程中，将锚下放至抓住水底时的锚链长度L除以单次出链长度l，获取有效出链节数n；

获取有效出链节数n中当前节点的张紧力信息；

判断当前节点的张紧力信息是否达到预设张紧力信息；

若否，则进行调整，若是，则重复出链的过程，直至送出设定节数的锚链，进而执行步骤104。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤101包括：

步骤101-1、获取当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；

步骤101-2、根据水文气象信息中的风速和流速，判断当前船舶是否满足锚泊条件；

步骤101-3、若满足，则判断是否收到岸基中心发出的操作指令；

步骤101-4、若未收到岸基中心发出的操作指令，则确定适用于当前船舶的锚泊方案。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤101-2包括：

根据下述公式一，获取风速作用于船舶的受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)：

其中，ρ_a是空气密度；U_R与α_R是相对风速和风舷角，A_f和A_s为船舶水线以上的正投影面积和侧投影面积，L_OA为船舶总长，C_wx(α_R)、C_wy(α_R)和C_wn(α_R)分别为x，y方向的风压系数及绕z轴风压力矩系数；

获取流速作用于船体的耦合信息；

根据受力信息(X_wind、Y_wind、N_wind)和耦合信息，判断当前船舶是否满足锚泊条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤102包括：

判断船姿是否满足锚泊方案中预设的船姿范围；

若不满足，则调整船姿，以使调整后的船姿满足预设的船姿范围；

在满足预设的船姿范围时，判断船舶的船速是否处于锚泊方案中的锚泊速度区间；

若不满足，则调整船速，以使船速处于锚泊速度区间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，船姿包括：

船舶横倾角、纵倾角、角速度、角加速度和船首方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

单次出链节数a和单次出链长度l为锚泊方案中的信息，

具体地，根据水文环境信息中的水深、流速、切向海流力、垂向海流力确定的锚泊方案中的单次出链节数a和单次出链长度l；

每一节锚链设定一个节点；

在每一节点对应的锚链入水时，获取该节锚链与水平方向夹角为θ时的锚链张力T₁，并计算水平张紧力、竖向张紧力T_x1、T_z1，以及节点横坐标、纵坐标x₁、z₁，即获得当前节点的张紧力信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行出链过程中，收到岸基中心发出的控制指令，则停止出链，按照控制指令进行抛锚。

8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，步骤101至步骤104的执行主体为智能船舶的锚泊操作系统，所述水文气象信息为智能船舶的状态感知模块获取的信息，并实时传输至锚泊操作系统。

9.一种智能船舶的锚泊操作系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收智能船舶的状态感知模块发送的当前船舶待锚泊区域的水文气象信息；

锚泊状态判断模块，用于根据水文气象信息进行分析，判断是否满足锚泊条件，在不满足时，与岸基中心进行通信；

锚泊控制模块，用于确定适用于当前船舶的锚泊方案，并按照锚泊方案对锚机进行控制进行抛锚；

车舵控制模块，用于与锚泊控制模块配合，对智能船舶的发送机、舵和侧推器进行控制，已完成锚泊操作；

所述锚泊操作系统执行上述权利要求1至8任一所述的锚泊方法。

Images