CN112419786A - 一种船舶碰撞预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船舶碰撞预警系统，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作。本发明通过采用设置在滞留腔内部的测波件检测到波纹的强度就能感应相遇船舶的距离；通过采用动力装置还基于检测装置或者感应装置之间的数据，对航行速度的时机进行转换，以保证整个避障过程的稳定性。

Description

一种船舶碰撞预警系统

技术领域

本发明涉及领域，尤其涉及一种船舶碰撞预警系统。

背景技术

水深受限，浅水效应明显，影响船舶操纵能力。受潮汐影响，高峰时期船舶密度较大，在局部时间和区域形成船舶密集区，并随潮水整体推进，船舶操纵、碰撞难度增大。通航船舶类型复杂，尤其是小型船舶，船员素质低、船舶性能不良，船员操船技能、遵守规则的意识较差，操纵随意，容易发生碰撞险情。

如CN107346613A现有技术公开了一种渔船碰撞智能预警系统，前海洋领域还没有一个较完善的渔船碰撞预警的技术，普遍还是以渔船发生事故后，若船舶管理监控中心接到报警，才会组织救援工作，但很多情况下，渔船根本来不及报警就已经被撞沉，这种情况下会给渔民的财产造成很大损失，危及生命。另一种典型的如WO2020010734A1的现有技术公开的一种基于桅顶激光束的随船预警防撞装置及船舶，以及如WO2013001876A1的现有技术公开的一种船舶操船装置，使用GPS技术对各艘船的位置信息进行采集，并将采集的数据信息通过无线网络传送到防碰撞预警网络平台，从网络平台进行分析再对可能碰撞的各艘船给出相应的预警。在气候、距离、环境等因素影响下，无线网络的质量有时会受到相应的干扰，可能造成数据发送延迟、预警不及时等情况的发生。

为了解决本领域普遍存在信息采集不准确、预警手段缺乏、受气干扰过大、缺乏避障手段或自动检测程度低等等问题，作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前船舶碰撞预警所存在的不足，提出了一种船舶碰撞预警系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种船舶碰撞预警系统，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作。

可选的，所述检测装置包括定位机构和数据采集单元，所述定位机构被构造为对所述船舶的位置进行定位，并基于该定位的数据，检测所述船舶当前的位置航线的位置数据；所述数据采集单元被构造为检测范围内的其他的船舶进行检测。

可选的，所述感应装置包括测波机构、伸出机构和密封机构，所述测波机构被构造为对所述船舶航行的水域进行检测；所述伸出机构被构造为所述测波机构的位置进行调整；所述密封机构被构造为对所述测波机构的区域进行封堵；所述测波机构包括感应本体、滞留腔和测波件，所述滞留腔被构造为设置在所述感应本体上并贯穿所述感应本体，所述测波件被构造为设置在所述滞留腔的内壁；所述伸出机构包括伸出杆、伸出驱动机构和伸出检测件，所述伸出杆的一端与所述感应本体的外壁连接，所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接，所述伸出检测件被构造为检测所述伸出杆的伸出的长度；所述密封机构包括密封腔、密封件和偏移单元，所述伸出机构和所述测波机构均设置在所述密封腔中，所述偏移单元被构造为与所述密封件连接并对所述密封腔进行封堵。

可选的，所述动力装置基于所述检测装置或者感应装置的数据的输出进行响应，并限制动力的输出，限制动力输出的操作包括以第一速度进行运行，并维持对所述纠偏装置的动力的输出；所述动力装置还被构造为基于所述避障装置的信号触发以第二速度进行航行。

可选的，所述纠偏装置包括第一偏移腔、第二偏移腔、注水机构和姿态纠偏机构，所述第一偏移腔和所述第二偏移腔分别与所述注水机构进行连接，并基于所述姿态纠偏机构的控制对偏移的时机进行控制；所述姿态检测单元被构造为对所述船舶的姿态进行检测并对所述船舶的船身的姿势进行调整；所述注水机构被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔进行注水；所述注水机构包括流量检测单元和状态检测单元，所述流量检测单元被构造为对注入的流量进行检测，所述状态检测单元被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔的存储量进行检测。

可选的，所述避障装置包括主感应单元和副感应单元，所述主感应单元被构造为响应于在副感应单元处从主感应单元接收到第一同步脉冲，副感应单元改变发送到主感应单元的第二同步脉冲的周期，以向主感应单元指示：所述副感应单元被构造为同步到主感应单元，并且响应于在主感应单元处从副感应单元接收到第二同步脉冲，主感应单元将第一同步脉冲的周期改变到副感应单元以向副感应单元指示。

可选的，所述路径规划装置包括显示机构、处理机构和导向机构，所显示机构被构造为获得航行偏移路线计划的分割标准路径；所述处理机构被构造为基于转移偏好信息，确定沿着定义的路径的一个或多个转移适合性分布并确定转移适合度分布的极值，确定计划的路段边界的位置；在显示设备上提供由处理单元确定的路段边界定义的片段的图形指示；所述导向机构被配置为从真实距离转换标准路径分流适合性分布，并基于气象信息实时监控所述船舶的移动的路径，将实时移动的路径缩放为有效距离比例；并从有效距离范围上的分段标准定义的分割的标准路径中识别位置。

可选的，所述姿态检测单元包括倾斜传感器和调整构件，所述倾斜传感器被构造为生成指示所述船舶相对于水平操作的倾斜角的倾斜信号；所述调整构件被构造为基于所述倾斜信号来确定所述船舶相对于水准仪操作所处的倾斜角度；响应于检测装置采集的数据生成指示实际地面和虚拟地面之间的相遇信号而激活船舶的制动操作。

可选的，所述制动操作包括联接至所述船舶的所述动力装置的致动，并减小所述船舶操纵的行进速度。

本发明所取得的有益效果是：

1.通过采用感应装置还和避障装置、动力装置进行配合，用于当船舶需要进行规避的过程中能够实时的检测船舶的状态；

2.通过采用定位机构用于检测船舶的位置，并基于船舶的位置进行浏览航行的路线，防止船舶在航行的过程中，偏离航线对造成船舶的遇险；

3.通过采用偏移单元和密封头对密封腔进行封堵，有效的防止周围的物品对测波机构造成干扰；

4.通过采用设置在滞留腔内部的测波件检测到波纹的强度就能感应相遇船舶的距离；

5.通过采用动力装置还基于检测装置或者感应装置之间的数据，并在处理器的处理操作下，对航行速度的时机进行转换，以保证整个避障过程的稳定性；

6.通过采用姿态检测单元用于检测船舶的船身的姿态，并基于船舶的姿态通过注水机构对第一位移腔和第二位移腔进行注水的操作，使得船舶在避障的过程中能够进行姿态的调整，防止船体发生倾覆；

7.通过采用主感应单元和副感应单元之间的配合使用，使得整个装置在使用的过程中能够根据信号脉冲之间的传递进行信息的互动与交流；

8.通过采用在进行路径规划的过程中，当需要进行避障或者预警的过程中，就要对航行偏移路线进行分割，分割成船舶需要偏离的路径，使得整个船舶能够沿着某一分割路径进行偏移的操作。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的控制流程示意图。

图2为所述船舶和感应装置的结构示意图。

图3为所述感应机构和所述船舶的剖视示意图。

图4为所述纠偏装置的结构示意图。

图5为所述调整机构和所述测波机构的结构示意图。

图6为所述测波机构的应用场景示意图。

附图标号说明：1-船舶；2-感应装置；3-第一偏移腔；4-注水机构；5-测波机构；6-调整槽；7-伸出杆；8-滞留腔；9-水波；10-第二偏移腔；11-密封机构。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一：一种船舶碰撞预警系统，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作；所述检测装置包括定位机构和数据采集单元，所述定位机构被构造为对所述船舶的位置进行定位，并基于该定位的数据，检测所述船舶当前的位置航线的位置数据；所述数据采集单元被构造为检测范围内的其他的船舶进行检测；所述感应装置包括测波机构、伸出机构和密封机构，所述测波机构被构造为对所述船舶航行的水域进行检测；所述伸出机构被构造为所述测波机构的位置进行调整；所述密封机构被构造为对所述测波机构的区域进行封堵；所述测波机构包括感应本体、滞留腔和测波件，所述滞留腔被构造为设置在所述感应本体上并贯穿所述感应本体，所述测波件被构造为设置在所述滞留腔的内壁；所述伸出机构包括伸出杆、伸出驱动机构和伸出检测件，所述伸出杆的一端与所述感应本体的外壁连接，所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接，所述伸出检测件被构造为检测所述伸出杆的伸出的长度；所述密封机构包括密封腔、密封件和偏移单元，所述伸出机构和所述测波机构均设置在所述密封腔中，所述偏移单元被构造为与所述密封件连接并对所述密封腔进行封堵；述动力装置基于所述检测装置或者感应装置的数据的输出进行响应，并限制动力的输出，限制动力输出的操作包括以第一速度进行运行，并维持对所述纠偏装置的动力的输出；所述动力装置还被构造为基于所述避障装置的信号触发以第二速度进行航行；所述纠偏装置包括第一偏移腔、第二偏移腔、注水机构和姿态纠偏机构，所述第一偏移腔和所述第二偏移腔分别与所述注水机构进行连接，并基于所述姿态纠偏机构的控制对偏移的时机进行控制；所述姿态检测单元被构造为对所述船舶的姿态进行检测并对所述船舶的船身的姿势进行调整；所述注水机构被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔进行注水；所述注水机构包括流量检测单元和状态检测单元，所述流量检测单元被构造为对注入的流量进行检测，所述状态检测单元被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔的存储量进行检测；所述避障装置包括主感应单元和副感应单元，所述主感应单元被构造为响应于在副感应单元处从主感应单元接收到第一同步脉冲，副感应单元改变发送到主感应单元的第二同步脉冲的周期，以向主感应单元指示：所述副感应单元被构造为同步到主感应单元，并且响应于在主感应单元处从副感应单元接收到第二同步脉冲，主感应单元将第一同步脉冲的周期改变到副感应单元以向副感应单元指示；所述路径规划装置包括显示机构、处理机构和导向机构，所显示机构被构造为获得航行偏移路线计划的分割标准路径；所述处理机构被构造为基于转移偏好信息，确定沿着定义的路径的一个或多个转移适合性分布并确定转移适合度分布的极值，确定计划的路段边界的位置；在显示设备上提供由处理单元确定的路段边界定义的片段的图形指示；所述导向机构被配置为从真实距离转换标准路径分流适合性分布，并基于气象信息实时监控所述船舶的移动的路径，将实时移动的路径缩放为有效距离比例；并从有效距离范围上的分段标准定义的分割的标准路径中识别位置；所述姿态检测单元包括倾斜传感器和调整构件，所述倾斜传感器被构造为生成指示所述船舶相对于水平操作的倾斜角的倾斜信号；所述调整构件被构造为基于所述倾斜信号来确定所述船舶相对于水准仪操作所处的倾斜角度；响应于检测装置采集的数据生成指示实际地面和虚拟地面之间的相遇信号而激活船舶的制动操作；所述制动操作包括联接至所述船舶的所述动力装置的致动，并减小所述船舶操纵的行进速度。

实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，具体的，提供一种船舶碰撞预警系统，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作；具体的，所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述纠偏装置、所述动力装置、所述避障装置和所述路径规划装置连接，并对各个装置进行集中的控制，使得整个系统能够在碰撞的过程中进行预警或者躲避的操作；在本实施例中，所述感应装置和所述检测装置之间进行配合使用，使得船舶在进行相遇的过程中能够进行信号的采集，并基于所述信号的采集触发对船舶的预警信号；同时，在接收所预警信号后能够触发保护的操作，使得整个船舶能够进行避障的操作；另外，所述纠偏装置与所述避障装置进行配合使用，使得所述船舶在相遇或者回合的过程中进行信号的交互和沟通，能够最大程度的提供预警信号，防止两个船舶相互碰撞；在本实施例中，所述感应装置还和所述避障装置、动力装置进行配合，用于当所述船舶需要进行规避的过程中能够实时的检测所述船舶的状态；

所述检测装置包括定位机构和数据采集单元，所述定位机构被构造为对所述船舶的位置进行定位，并基于该定位的数据，检测所述船舶当前的位置航线的位置数据；所述数据采集单元被构造为检测范围内的其他的船舶进行检测；具体的，所述定位机构用于检测所述船舶的位置，在本实施例中，所述定位机构包括但是不局限于以下列举的几种：GPS、北斗等定位装置；所述定位机构用于检测所述船舶的位置，并基于所述船舶的位置进行浏览所述航行的路线，防止所述船舶在航行的过程中，偏离航线对造成船舶的遇险；另外，所述数据采集器被构造为对所述船舶的移动或者前进的路线进行数据的采集，并基于采集的数据对所述航行的路线进行预警的操作；在本实施例中，所述定位机构还包括检测雷达，所述检测雷达用于检测所述船舶的航行路线上的船舶的数量和航行的方向等信息，有效的防止所述船舶在航行的过程中能够触发预警信号；

所述感应装置包括测波机构、伸出机构和密封机构，所述测波机构被构造为对所述船舶航行的水域进行检测；所述伸出机构被构造为所述测波机构的位置进行调整；所述密封机构被构造为对所述测波机构的区域进行封堵；所述测波机构包括感应本体、滞留腔和测波件，所述滞留腔被构造为设置在所述感应本体上并贯穿所述感应本体，所述测波件被构造为设置在所述滞留腔的内壁；所述伸出机构包括伸出杆、伸出驱动机构和伸出检测件，所述伸出杆的一端与所述感应本体的外壁连接，所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接，所述伸出检测件被构造为检测所述伸出杆的伸出的长度；所述密封机构包括密封腔、密封件和偏移单元，所述伸出机构和所述测波机构均设置在所述密封腔中，所述偏移单元被构造为与所述密封件连接并对所述密封腔进行封堵；具体的，在本实施例中，所述感应装置包括调整机构，所述调整机构被构造为对所述测波机构的位置进行调整，用于适应不同的船舶的水深；所述调整机构包括调整槽、滑动座和滑动驱动机构，所述调整槽沿着所述船舶的外壁的高度方向上设置，所述滑动座被构造为与所述滑动驱动机构驱动连接形成调整部，所述调整部被构造为与所述调整槽滑动卡接；在本实施例中，所述感应本体用于检水面的波动能够被感应出来；在本实施例中，当两个船舶相遇时，水面形成波纹，所述波纹经过所述滞留腔的强度就能够检测所述船舶之间的距离；在本实施例中，设置在所述滞留腔内部的测波件检测到所述波纹的强度就能感应相遇船舶的距离；在本实施例中，还需要对所述船舶自身的波纹进行过滤；另外，所述感应机构通过所述伸出机构的伸出操作由所述密封腔中伸出，并进行检测的操作；在初始状态下，所述测波机构和所述伸出机构相互连接，并收回在所述密封腔中进行存储；当需要进行测波操作时，由所述伸出机构进行伸出的操作，由所述密封腔伸出对所述波纹进行检测的操作；在本实施例中，所述感应装置均设置为防水结构；当所述测波机构和所述伸出机构缩回在所述滞留腔中，通过所述偏移单元和密封头对所述密封腔进行封堵，有效的防止周围的物品对所述测波机构造成干扰；另外，所述密封机构设置在所述滑动座上，并跟随所述滑动座的调整槽的槽向进行滑动；同时，所述调整机构还包括位置检测件，所述位置检测件沿着所述调整槽的槽向等间距的分布，并对所述测波机构的位置进行检测；在本实施例中，所述测波机构设置在所述水面上并对所述水面的波纹进行感应或者检测；

所述动力装置基于所述检测装置或者感应装置的数据的输出进行响应，并限制动力的输出，限制动力输出的操作包括以第一速度进行运行，并维持对所述纠偏装置的动力的输出；所述动力装置还被构造为基于所述避障装置的信号触发以第二速度进行航行；具体的，所述动力装置被构造为对所述船舶提供动力的支持，且保证所述船舶能够进行航行；在本实施例中，所述第一速度较第二速度低，用于使得所述船舶在进行偏转或者避障的过程中能够进行滑行；同时，所述动力装置还基于所述检测装置或者所述感应装置之间的数据，并在所述处理器的处理操作下，对航行速度的时机进行转换，以保证整个避障过程的稳定性；

所述纠偏装置包括第一偏移腔、第二偏移腔、注水机构和姿态纠偏机构，所述第一偏移腔和所述第二偏移腔分别与所述注水机构进行连接，并基于所述姿态纠偏机构的控制对偏移的时机进行控制；所述姿态检测单元被构造为对所述船舶的姿态进行检测并对所述船舶的船身的姿势进行调整；所述注水机构被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔进行注水；所述注水机构包括流量检测单元和状态检测单元，所述流量检测单元被构造为对注入的流量进行检测，所述状态检测单元被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔的存储量进行检测；具体的，所述纠偏装置设置在所述船舶本体的内部，并用于对所述船舶在避障的过程中稳定性进行辅助的操作；在本实施例中，所述注水机构被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔进行注水的操作，用于保证所述船舶在避障的过程中能够保证船身的稳定，并基于所述船身的稳定保证所述船舶的安全的运行；所述姿态检测单元包括倾斜传感器和调整构件，所述倾斜传感器被构造为生成指示所述船舶相对于水平操作的倾斜角的倾斜信号；所述调整构件被构造为基于所述倾斜信号来确定所述船舶相对于水准仪操作所处的倾斜角度；响应于检测装置采集的数据生成指示实际地面和虚拟地面之间的相遇信号而激活船舶的制动操作；具体的，所述制动操作包括联接至所述船舶的所述动力装置的致动，并减小所述船舶操纵的行进速度；具体的，在本实施例中，所述姿态检测单元用于检测所述船舶的船身的姿态，并基于所述船舶的姿态通过所述注水机构对所述第一位移腔和所述第二位移腔进行注水的操作，使得所述船舶在避障的过程中能够进行姿态的调整，防止船体发生倾覆；在所述调整构件检测到所述船舶的位置发生偏移的过程中，就会把所述偏移的信号与所述处理器进行传输，所述处理器就会通过所述动力装置的控制所述船舶的运行速度，使得所述船舶运行在所述第一速度上；

所述避障装置包括主感应单元和副感应单元，所述主感应单元被构造为响应于在副感应单元处从主感应单元接收到第一同步脉冲，副感应单元改变发送到主感应单元的第二同步脉冲的周期，以向主感应单元指示：所述副感应单元被构造为同步到主感应单元，并且响应于在主感应单元处从副感应单元接收到第二同步脉冲，主感应单元将第一同步脉冲的周期改变到副感应单元以向副感应单元指示；具体的，所述避障装置被设置在所述船舶的外壁，用于与周围的船只进行信息的交流，在本实施例中，所述主感应单元和所述副感应单元之间的配合使用，使得整个装置在使用的过程中能够根据信号脉冲之间的传递进行信息的互动与交流；同时，在本实施例中，两个船舶之间相遇的过程中，需要确定所述船舶的吃水能力，即：船舶的载重能力，设定为载重能够大的设置为主感应单元，载重能力小的设置为副感应单元；在本实施例中，所述避障装置均设置在两个相遇的船舶上，并通过所述主感应单元和所述复感应单元之间的信号传输，进行相遇的预警信号的传递；另外，所述主感应单元和所述副感应单元之间的信息交互的周期的时长由操作人员进行设定；

所述路径规划装置包括显示机构、处理机构和导向机构，所显示机构被构造为获得航行偏移路线计划的分割标准路径；所述处理机构被构造为基于转移偏好信息，确定沿着定义的路径的一个或多个转移适合性分布并确定转移适合度分布的极值，确定计划的路段边界的位置；在显示设备上提供由处理单元确定的路段边界定义的片段的图形指示；所述导向机构被配置为从真实距离转换标准路径分流适合性分布，并基于气象信息实时监控所述船舶的移动的路径，将实时移动的路径缩放为有效距离比例；并从有效距离范围上的分段标准定义的分割的标准路径中识别位置；具体的，所述路径规划单元被构造为基于所述船舶的航道，并对所述航道进行分割的操作；在进行路径规划的过程中，当需要进行避障或者预警的过程中，就要对所述航行偏移路线进行分割，分割成所述船舶需要偏离的路径，使得整个船舶能够沿着某一分割路径进行偏移的操作；同时，把需要偏离的路径在所述显示装置上进行显示出来；在本实施例中，在显示机构上进行显示的过程中需要动态的显示所述船舶的移动的路径，并基于所述船舶的移动的路径进行显示出来，同时，按照比例显示在所述显示机构上。

实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，具体的，提供一种船舶碰撞预警系统，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作；具体的，所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述纠偏装置、所述动力装置、所述避障装置和所述路径规划装置连接，并对各个装置进行集中的控制，使得整个系统能够在碰撞的过程中进行预警或者躲避的操作；在本实施例中，所述感应装置和所述检测装置之间进行配合使用，使得船舶在进行相遇的过程中能够进行信号的采集，并基于所述信号的采集触发对船舶的预警信号；同时，在接收所预警信号后能够触发保护的操作，使得整个船舶能够进行避障的操作；另外，所述纠偏装置与所述避障装置进行配合使用，使得所述船舶在相遇或者回合的过程中进行信号的交互和沟通，能够最大程度的提供预警信号，防止两个船舶相互碰撞；在本实施例中，所述感应装置还和所述避障装置、动力装置进行配合，用于当所述船舶需要进行规避的过程中能够实时的检测所述船舶的状态；

所述感应装置包括测波机构、伸出机构和密封机构，所述测波机构被构造为对所述船舶航行的水域进行检测；所述伸出机构被构造为所述测波机构的位置进行调整；所述密封机构被构造为对所述测波机构的区域进行封堵；所述测波机构包括感应本体、滞留腔和测波件，所述滞留腔被构造为设置在所述感应本体上并贯穿所述感应本体，所述测波件被构造为设置在所述滞留腔的内壁；所述伸出机构包括伸出杆、伸出驱动机构和伸出检测件，所述伸出杆的一端与所述感应本体的外壁连接，所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接，所述伸出检测件被构造为检测所述伸出杆的伸出的长度；所述密封机构包括密封腔、密封件和偏移单元，所述伸出机构和所述测波机构均设置在所述密封腔中，所述偏移单元被构造为与所述密封件连接并对所述密封腔进行封堵；具体的，在本实施例中，所述感应装置包括调整机构，所述调整机构被构造为对所述测波机构的位置进行调整，用于适应不同的船舶的水深；所述调整机构包括调整槽、滑动座和滑动驱动机构，所述调整槽沿着所述船舶的外壁的高度方向上设置，所述滑动座被构造为与所述滑动驱动机构驱动连接形成调整部，所述调整部被构造为与所述调整槽滑动卡接；在本实施例中，所述感应本体用于检水面的波动能够被感应出来；在本实施例中，当两个船舶相遇时，水面形成波纹，所述波纹经过所述滞留腔的强度就能够检测所述船舶之间的距离；在本实施例中，设置在所述滞留腔内部的测波件检测到所述波纹的强度就能感应相遇船舶的距离；在本实施例中，还需要对所述船舶自身的波纹进行过滤；另外，所述感应机构通过所述伸出机构的伸出操作由所述密封腔中伸出，并进行检测的操作；在初始状态下，所述测波机构和所述伸出机构相互连接，并收回在所述密封腔中进行存储；当需要进行测波操作时，由所述伸出机构进行伸出的操作，由所述密封腔伸出对所述波纹进行检测的操作；在本实施例中，所述感应装置均设置为防水结构；当所述测波机构和所述伸出机构缩回在所述滞留腔中，通过所述偏移单元和密封头对所述密封腔进行封堵，有效的防止周围的物品对所述测波机构造成干扰；另外，所述密封机构设置在所述滑动座上，并跟随所述滑动座的调整槽的槽向进行滑动；同时，所述调整机构还包括位置检测件，所述位置检测件沿着所述调整槽的槽向等间距的分布，并对所述测波机构的位置进行检测；在本实施例中，所述测波机构设置在所述水面上并对所述水面的波纹进行感应或者检测；

所述测波机构还包括滤波算法，所述滤波算法被构造为对水面的波纹进行检测，使得用于辅助对船舶航行的相遇的船舶的距离进行检测；所述滤波算法如下所述：

采集所述船舶的航行的速度Q，设船舶A和船舶B之间距离通过公式(1)进行求值，

其中，若要检测A与B之间的距离，获得两者之间的衰减比例并通过两者之间的振幅的就能够的得出两者之间的精准比例；

其中，

为x与y之间的向量积，δ为x与y之间的理论标准差系数，该值由所在水域决定，取值范围为0.265～12.36之间；

任取所述测波构件的连续两次数据，并带入下述公式中，求得两个船舶之间的距离；

其中，v为所述航船的速度，k为修正参数，取值范围为0.02～1之间。

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。

综上所述，本发明的一种船舶碰撞预警系统，通过采用感应装置还和避障装置、动力装置进行配合，用于当船舶需要进行规避的过程中能够实时的检测船舶的状态；通过采用定位机构用于检测船舶的位置，并基于船舶的位置进行浏览航行的路线，防止船舶在航行的过程中，偏离航线对造成船舶的遇险；通过采用偏移单元和密封头对密封腔进行封堵，有效的防止周围的物品对测波机构造成干扰；通过采用设置在滞留腔内部的测波件检测到波纹的强度就能感应相遇船舶的距离；通过采用动力装置还基于检测装置或者感应装置之间的数据，并在处理器的处理操作下，对航行速度的时机进行转换，以保证整个避障过程的稳定性；通过采用姿态检测单元用于检测船舶的船身的姿态，并基于船舶的姿态通过注水机构对第一位移腔和第二位移腔进行注水的操作，使得船舶在避障的过程中能够进行姿态的调整，防止船体发生倾覆；通过采用主感应单元和副感应单元之间的配合使用，使得整个装置在使用的过程中能够根据信号脉冲之间的传递进行信息的互动与交流；通过采用在进行路径规划的过程中，当需要进行避障或者预警的过程中，就要对航行偏移路线进行分割，分割成船舶需要偏离的路径，使得整个船舶能够沿着某一分割路径进行偏移的操作。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述预警系统包括检测装置、路径规划装置、感应装置、动力装置、纠偏装置、避障装置和处理器，所述检测装置被构造对船舶的位置进行定位，并基于所述船舶的当前位置对航行方向的前船距离进行检测；所述感应装置被构造为对相遇的船舶进行数据的采集；所述动力装置被构造为自身的动力的输出进行预警，所述纠偏装置被构造为对避障的姿势进行调整，并基于所述路径规划装置的数据进行避障操作。

2.如权利要求1所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述检测装置包括定位机构和数据采集单元，所述定位机构被构造为对所述船舶的位置进行定位，并基于该定位的数据，检测所述船舶当前的位置航线的位置数据；所述数据采集单元被构造为检测范围内的其他的船舶进行检测。

3.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述感应装置包括测波机构、伸出机构和密封机构，所述测波机构被构造为对所述船舶航行的水域进行检测；所述伸出机构被构造为所述测波机构的位置进行调整；所述密封机构被构造为对所述测波机构的区域进行封堵；所述测波机构包括感应本体、滞留腔和测波件，所述滞留腔被构造为设置在所述感应本体上并贯穿所述感应本体，所述测波件被构造为设置在所述滞留腔的内壁；所述伸出机构包括伸出杆、伸出驱动机构和伸出检测件，所述伸出杆的一端与所述感应本体的外壁连接，所述伸出杆的另一端与所述伸出驱动机构驱动连接，所述伸出检测件被构造为检测所述伸出杆的伸出的长度；所述密封机构包括密封腔、密封件和偏移单元，所述伸出机构和所述测波机构均设置在所述密封腔中，所述偏移单元被构造为与所述密封件连接并对所述密封腔进行封堵。

4.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述动力装置基于所述检测装置或者感应装置的数据的输出进行响应，并限制动力的输出，限制动力输出的操作包括以第一速度进行运行，并维持对所述纠偏装置的动力的输出；所述动力装置还被构造为基于所述避障装置的信号触发以第二速度进行航行。

5.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述纠偏装置包括第一偏移腔、第二偏移腔、注水机构和姿态纠偏机构，所述第一偏移腔和所述第二偏移腔分别与所述注水机构进行连接，并基于所述姿态纠偏机构的控制对偏移的时机进行控制；所述姿态检测单元被构造为对所述船舶的姿态进行检测并对所述船舶的船身的姿势进行调整；所述注水机构被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔进行注水；所述注水机构包括流量检测单元和状态检测单元，所述流量检测单元被构造为对注入的流量进行检测，所述状态检测单元被构造为对所述第一偏移腔和所述第二偏移腔的存储量进行检测。

6.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述避障装置包括主感应单元和副感应单元，所述主感应单元被构造为响应于在副感应单元处从主感应单元接收到第一同步脉冲，副感应单元改变发送到主感应单元的第二同步脉冲的周期，以向主感应单元指示：所述副感应单元被构造为同步到主感应单元，并且响应于在主感应单元处从副感应单元接收到第二同步脉冲，主感应单元将第一同步脉冲的周期改变到副感应单元以向副感应单元指示。

7.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述路径规划装置包括显示机构、处理机构和导向机构，所显示机构被构造为获得航行偏移路线计划的分割标准路径；所述处理机构被构造为基于转移偏好信息，确定沿着定义的路径的一个或多个转移适合性分布并确定转移适合度分布的极值，确定计划的路段边界的位置；在显示设备上提供由处理单元确定的路段边界定义的片段的图形指示；所述导向机构被配置为从真实距离转换标准路径分流适合性分布，并基于气象信息实时监控所述船舶的移动的路径，将实时移动的路径缩放为有效距离比例；并从有效距离范围上的分段标准定义的分割的标准路径中识别位置。

8.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述姿态检测单元包括倾斜传感器和调整构件，所述倾斜传感器被构造为生成指示所述船舶相对于水平操作的倾斜角的倾斜信号；所述调整构件被构造为基于所述倾斜信号来确定所述船舶相对于水准仪操作所处的倾斜角度；响应于检测装置采集的数据生成指示实际地面和虚拟地面之间的相遇信号而激活船舶的制动操作。

9.如前述权利要求之一所述的一种船舶碰撞预警系统，其特征在于，所述制动操作包括联接至所述船舶的所述动力装置的致动，并减小所述船舶操纵的行进速度。

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