CN113176588A - 测距方法、装置、系统及可读存储介质 - Google Patents

测距方法、装置、系统及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种测距方法、装置、系统及可读存储介质。方法包括：获取P个定位数据对应的P个精度类型，P个定位数据为N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；计算P个精度类型中固定解的占比值；在占比值小于第一阈值的情况下，启动M个激光测距仪；根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值；其中，第一距离值为基于P个定位数据确定的船舶与岸边之间的距离值，第二距离值为基于M个激光测距仪测量得到的船舶与岸边之间的距离值。可见，本申请在船舶距离岸边较近时，可以融合卫星RTK定位技术和激光测距技术来测量船舶与岸边之间的距离值，从而可以提高船舶与岸边之间的距离值测量的准确度。

Description

测距方法、装置、系统及可读存储介质
技术领域
本申请实施例涉及船岸协同领域，尤其涉及一种测距方法、装置、系统及可读存储介质。
背景技术
目前，船舶停靠时，一般利用卫星实时动态(Real-Time Kinematic，RTK)定位测距技术来测量船舶与岸边之间的距离。然而，船舶在距离岸边较近时，容易出现岸桥遮挡卫星信号，导致卫星RTK定位技术测量得到的船舶与岸边之间的距离的准确度较低。
发明内容
本申请实施例提供一种测距方法、装置、系统及可读存储介质，以解决现有技术中船舶距离岸边较近时，因岸桥遮挡卫星信号，导致卫星RTK定位技术测量得到船舶与岸边之间的距离的准确度较低的问题。
为解决上述问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种测距方法，应用于测距系统，所述测距系统用于测量船舶与岸边之间的距离，所述测距系统包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数；所述方法包括：
获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；
计算所述P个精度类型中固定解的占比值；
在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪；
根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值；
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。
第二方面，本申请实施例提供了一种测距装置，所述测距装置用于测量船舶与岸边之间的距离，所述测距装置包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数；所述测距装置包括：
获取模块，用于获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；
计算模块，用于计算所述P个精度类型中固定解的占比值；
启动模块，用于在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪；
确定模块，用于根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值；
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。
第三方面，本申请实施例还提供一种测距系统，包括：收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；所述处理器，用于读取存储器中的程序实现如前述第一方面所述方法中的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述方法中的步骤。
在本申请实施例中，测距系统可以获取RTK定位终端在第一时间段内输出的P个定位数据对应的P个精度类型，并在所述P个精度类型中固定解的占比较大时，启动激活测距仪测量船舶与岸边之间的距离值；之后，根据基于所述P个定位数据确定的船舶的第一距离值，以及基于激光测距仪测量得到的船舶的第二距离值，确定船舶的目标距离值。这样，在船舶距离岸边较近时，可以融合卫星RTK定位技术和激光测距技术来测量船舶与岸边之间的距离值，从而可以提高船舶与岸边之间的距离值测量的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例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是本申请实施例提供的测距系统的示意图；
图2是本申请实施例提供的测距方法的流程示意图之一；
图3是本申请实施例提供的第一距离值的获取示意图；
图4是本申请实施例提供的目标距离值的获取示意图；
图5是本申请实施例提供的测距系统中各部件的关系示意图；
图6是本申请实施例提供的测距方法的流程示意图之二；
图7是本申请实施提供的测距装置的结构示意图；
图8是本申请实施提供的通信设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。
以下对本申请实施例提供的测距方法进行说明。
本申请实施例的测距方法可以应用于测距系统，所述测距系统可以但不仅限于用于测量船舶与岸边之间的距离。
所述测距系统可以但不仅限于包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数。
RTK定位终端是具备RTK定位能力的全球导航卫星系统(Global NavigationSatellite System，GNSS)定位终端。RTK定位终端可以按照一定的频率输出定位数据，如1赫兹(hz)、10hz的频率，并且具备对每次输出的定位数据的精度类型进行判断，判断是依据RTK定位终端实际所处环境对定位数据的影响，如当前环境下的搜星数、失锁时间等等。
所述N个RTK定位终端用于船舶定位。可选的，如图1所示，所述N个RTK定位终端可以包括第一RTK定位终端和第二RTK定位终端，所述第一RTK定位终端设置在船舶的头部，所述第二RTK定位终端设置在船舶的尾部。
所述M个激光测距仪用于测量船舶与岸边之间的距离。可选的，如图1所示，所述M个激光测距仪可以包括第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述第一激光测距仪设置在船舶的头部，所述第二激光测距仪设置在船舶的尾部。
参见图2，图2是本申请实施例提供的测距方法的流程示意图之一。如图3所示，测距方法可以包括以下步骤：
步骤201、获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据。
定位数据对应的精度类型可以用于反映定位数据的精度。定位数据的精度与RTK定位终端在定位过程中受到环境因素干扰的严重程度负相关，即定位过程中RTK定位数据受到环境因素干扰的严重程度越小，定位数据的精度越高，反之精度越小。
可选的，定位数据对应的精度类型可以包括以下3类：固定解、浮点解及单点解；其中，固定解对应的定位数据的精度＞浮点解对应的定位数据的精度＞单点解对应的定位数据的精度，固定解对应的定位数据的精度可以为厘米级别，浮点解对应的定位数据的精度可以为亚米级别，单点解对应的定位数据的精度可以为米级别。
因此，测距系统可以获取P个定位数据分别对应的精度类型，即P个精度类型，以通过P个精度类型来检测利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离是否可靠。在实际应用中，测距系统可以按照预测频率，检测利用卫星RTK定位数据测量船舶与岸边之间的距离是否可靠，因此，测距系统可以获取所述N个PTK定位数据在不同时间段内输出的定位数据分别对应的精度类型。
可以理解地是，所述第一时间段的终止时刻与第一时刻相关，所述第一时刻为测距系统检测利用卫星RTK定位数据测量船舶与岸边之间的距离是否可靠的时刻。如：假设测距系统需要检测在时刻1利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离是否可靠，那么，可以将时刻1作为所述第一时间段的终止时刻。
可选的，所述第一时间段的时长与所述船舶的移动速度负相关。也就是说，所述船舶的移动速度越快，所述第一时间段的时长越短，反之越长。进一步地，所述第一时间段的时长＝1米/v，其中，v为所述船舶的移动速度。这样，可以使得获取到的所述P个定位数据可以更准确反映当前状态下的RTK定位终端的定位数据的精度，进而提高船舶与岸边之间的距离测量的准确度。
当然，可以理解地是，在某些实施方式中，所述第一时间段的时长可以为预先设定的固定值，具体可根据实际情况决定，本申请实施例对此不做限定。
步骤202、计算所述P个精度类型中固定解的占比值。
具体实现时，在计算得到所述P个精度类型中固定解的占比值之后，可以将所述占比值与预设的第一阈值进行比较，所述第一阈值可以用于表征利用卫星RTK定位数据测量船舶与岸边之间的距离的可靠程度。
若所述占比值大于或等于所述第一阈值，说明所述N个RTK定位终端的定位精度较高，利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离的可靠程度较高，因此，测距系统可以继续利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离，可以将下述的第一距离值确定为船舶的目标距离值。
若所述占比值小于所述第一阈值，说明所述N个RTK定位终端的定位精度较低，利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离的可靠程度较低，可以执行步骤203。
步骤203、在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪。
在所述占比值小于第一阈值的情况下，说明利用卫星RTK定位技术测量船舶与岸边之间的距离的可靠程度较低，因此，测距系统可以启动所述M个激光测距仪，同时利用激光测距技术测量船舶与岸边之间的距离，以提高船舶与岸边之间的距离的测量准确度。
步骤204、根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值。
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。也就是说，所述第一距离值为利用卫星RTK定位技术确定的船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为利用激光测距技术确定的船舶与岸边之间的距离值。
在本步骤中，所述船舶的目标距离值基于测距系统获取到的所述第一距离值和第二距离值确定，也就是说，所述船舶的目标距离值通过融合卫星RTK定位技术和激光测距技术得到，从而可以提高船舶与岸边之间的距离的测量转确定。
可选的，所述目标距离值可以为所述第一距离值和所述第二距离值的平均值，或，加权和，但不仅限于此。
具体实现时，所述第一距离值和所述第二距离值的获取方式可以采用相关技术中的方式获取。当然，也可以采用以下方式获取：
对于所述第一距离值，测距系统可以获取岸边的泊位的基准线的两个坐标点，如图3所示，分别为：(x1，y1)，(x2，y2)。之后，基于所述P个定位数据和所述基准线的两个坐标点，计算第一距离值。具体地，由基准线的两点坐标可计算岸线方程，假设计算得到岸线方程为Ax+By+C＝0，并且所述N个RTK定位终端中在第一时刻最靠近泊位的RTK定位终端输出的定位数据为(x0，y0)，则可通过以下公式计算所述第一距离值：
Figure BDA0003072217430000061
在实际应用中，岸边的泊位的基准线的两个坐标点可以由设置在岸边的泊位的基准线两端的RTK定位终端得到，也可以通过其他方式得到，本申请实施例对此不做限定。另外，用于定位基准线位置的RTK定位终端可以属于测距系统，也可以不属于测距系统，具体可根据实际情况决定，本申请实施例对此不做限定。
对于所述第二距离值，所述第二距离值可以为所述M个激光测距仪在第一时刻输出的距离值中最小的距离值。
本申请实施例的测距方法，测距系统可以获取RTK定位终端在第一时间段内输出的P个定位数据对应的P个精度类型，并在所述P个精度类型中固定解的占比较大时，启动激活测距仪测量船舶与岸边之间的距离值；之后，根据基于所述P个定位数据确定的船舶的第一距离值，以及基于激光测距仪测量得到的船舶的第二距离值，确定船舶的目标距离值。这样，在船舶距离岸边较近时，可以融合卫星RTK定位测距技术和激光测距技术来测量船舶与岸边之间的距离值，从而可以提高船舶与岸边之间的距离值测量的准确度。
在本申请实施例中，可选的，所述根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值，包括：
将所述第一距离值与第一权重值相乘，得到第一值；
将所述第二距离值与第二权重值相乘，得到第二值；
根据所述第一值和所述第二值，确定目标距离值；
其中，所述第一权重值和所述第二权重值的和为1，所述第一权重值和所述第二权重值均与以下参数相关：所述N个RTK定位终端的第一置信度；所述M个激光测距仪的第二置信度；所述第一置信度基于所述占比值确定，所述第二置信度基于所述占比值和气候类型中的至少一项确定。
在本可选实施方式中，所述目标距离值为所述第一距离值和所述第二距离值的加权和。
所述第一置信度可以理解为：卫星RTK定位技术的置信度；所述第二置信度可以理解为：激光测距技术的置信度。
所述第一置信度可以与所述占比值正相关，也就是说，所述占比值越高，所述第一置信度越高，反之越低。
可选的，所述第一置信度可以通过nm表示，其中，n为所述占比值，m为大于或等于0的指数值。设定m的目的在于当n值越小时，RTK定位终端的置信度应该急剧下降，因此此处采用指数下降的模型来反应这一结果。m值与n值的关系可以如表1所示，但不仅限于此。
表1：m值与n值的关系
n值 m值
[0.8,1] 0
[0.5,0.8) 2
[0,0.5) 3
在一些实施例中，所述第二置信度可以与所述占比值或气候类型相关。在所述第二置信度与所述占比值相关的情况下，所述第二置信度可以与所述占比值负相关，也就是说，所述占比值越高，所述第一置信度越地，反之越高。在所述第二置信度与气候类型相关的情况中，激光雷达性能受气候影响大，气候越差，激光雷达性能越差，反之越好。
在另一些实施例中，所述第二置信度可以与所述占比值和气候类型相关。可选的，所述第二置信度可以通过(1-nm)p表示，其中，p为大于0的指数值，p与测距系统当前工作的气候类型相关，p与气候类型的关系可以如表2所示，但不仅限于此。
表2：p与气候类型的关系
气候类型 p值
晴天 1
雨天 2
雾天 3
在本可选实施方式中，可以通过以下公式计算所述目标距离值：
Figure BDA0003072217430000081
其中，s1表示所述目标距离值，d1表示第一距离值，d2表示第二距离值，
Figure BDA0003072217430000082
表示第一权重值，
Figure BDA0003072217430000083
表示第二权重值。
按照表1和表2求解在该公式中的权重值，在n大于或等于0.8的情况下，第一权重值等于1，第二权重值等于0，此时，测距系统不启动激光测距仪。可见，在表1中，触发激光雷达工作的阈值，即第一阈值为0.8。
通过本实施方式，通过所述P个精度类型中固定解的占比值以及气候类型，确定第一距离值和第二距离值分别对应的权重值，可以使得目标距离值更接近船舶的实际距离值，从而可以提高船舶与岸边之间的距离的测量准确度。
在本申请实施例中，可选的，所述根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值，包括：
获取第三距离值，所述第三距离值为水位与岸边之间的高度差值；
获取所述船舶的吃水深度值；
根据所述第三距离值和所述吃水深度值，计算得到距离误差值；
根据第一距离值、第二距离值和所述距离误差值，确定目标距离值。
在本可选实施方式中，考虑到船舶与岸边接触的位置，与所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪的设置位置之间存在距离，因此，需要计算距离误差值，并通过距离误差值对基于第一距离值和第二距离值直接确定的距离值进行修正，得到目标距离值，可以使得目标距离值更接近船舶的实际距离值，从而可以提高船舶与岸边之间的距离的测量准确度。
为方便理解，请参见图4。在图4中，s1表示基于第一距离值和第二距离值直接确定的距离值，s2表示距离误差值，s表示所述目标距离值。可以理解地是，s＝s1+s2。
由图4可知，s2可以利用h3和余弦定理计算得到，h3＝h-h1-h2，h1即为所述船舶的吃水深度值，h2即为水位离岸深度值。
在实际应用中，h1可以基于船舶的总重，即船舶的自身重量以及载重得到。测距系统可以预先存储有船舶的总重与吃水深度值之间的对应关系或计算式，这样，可以直接通过该对应关系或计算式，获取到所述船舶当前的吃水深度值。
对于h2，可选的，所述测距系统还包括第一水位测量仪，所述第一水位测量仪安装在岸边；
所述获取第三距离值，包括：
通过所述第一水位测量仪测量得到第三距离值。
也就是说，h2可以由设置在泊位上的水位测量仪测量得到。在本可选实施方式中，测距系统包括第一水位测量仪，并通过第一水位测量仪测量得到第三距离值。
但需要说明的是，在其他实施方式中，所述获取第三距离值，可以表现为：接收第二水位测量仪发送的第三距离值，所述第二水位测量仪安装在岸边，在此情况下，所述第二水位测量仪可以不属于测距系统，即测距系统通过接收外部设备测量得到的第三距离值。
本申请实施例中介绍的多种可选的实施方式，在彼此不冲突的情况下可以相互结合实现，也可以单独实现，对此本申请实施例不作限定。
本申请通过对卫星RTK定位数据准确度的分析判断，融合激光雷达测距数据结果与水位信息，实现高精准度的船舶与岸边之间的距离距离。图1和图5列出了系统中的各装置及其部署位置与连接关系。上述图1和图5中各装置的功能与连接具体如下：
1a.RTK定位终端与1b.RTK定位终端：指具备RTK定位能力的GNSS定位终端，分别部署于岸边泊位两端，用于测量船舶靠泊泊位的基准线位置。位置测量数据将通过无线通信网络，如LTE或5G的方式，传输给船舶上的6.距离计算部件；
2.水位测量仪：用于测量泊位处的实时水位数据，并将数据通过无线通信网络的方式实时传输到船舶上的7.距离纠正部件；
3a.RTK定位终端和3b.RTK定位终端：指具备RTK定位能力的GNSS定位终端，分别部署于船舶头部与尾部，用于船舶定位，并将定位数据结果输出给5.结果分析部件；
4a.激光测距仪和4b.激光测距仪：激光雷达测距设备，分别部署于船舶头部与尾部，用于船舶与岸边之间的距离距离，会接收来自5.结果分析部件的触发信号以及将测距结果输出给6.距离计算部件；
5.结果分析部件：接收来自船舶RTK定位终端的定位数据，并分析船舶RTK定位数据结果固定解占比情况，同时还具备向4a.激光测距仪和4b.激光测距仪发送设备启动触发信号的能力；
6.距离计算部件：接收岸基RTK定位数据与船载RTK定位数据，能够根据定位的位置数据来计算船舶与岸边之间的距离。此外，还能够按照一定策略通过综合RTK定位测距与激光雷达测距的数据来计算船舶与岸边之间的距离。此模块最终会把距离计算结果输出给7.距离纠正部件；
7.距离纠正部件：内置船舶详细尺寸图(如CAD图)，接收来自2.水位测量仪的水位数据与6.距离计算部件的距离计算结果数据，根据水位信息结合船舶尺寸图及自身吃水深度，可自动纠正船舶与岸边之间的实际距离，得到最终的船舶离岸精准距离。
需要说明的是，在图1和图5中，5.结果分析部件、6.距离计算部件和7.距离纠正部件均设置在船舶上，在某些实施方式中，其也可以设置在其他设备上，如服务器等。另外，5.结果分析部件、6.距离计算部件和7.距离纠正部件可以是功能部件，也可以是独立的处理芯片，具体可根据实际情况决定，本申请实施例对此不做限定。
如图6所示，测距方法可以包括以下步骤：
步骤1：岸边RTK定位终端将定位结果数据发送给距离计算部件。
具体实现时，岸边RTK定位终端以一定的定位频率定位岸边泊位的位置，并将定位结果数据发送给距离计算部件。
步骤2：船侧RTK定位终端将定位结果数据发送给结果分析部件。
具体实现时，船侧RTK定位终端以一定的定位频率定位船头船尾的位置，并将定位结果数据发送给结果分析部件。
步骤3：结果分析部件实时计算固定解占比。
具体实现时，结果分析部件实时接收来自船侧RTK定位终端的定位数据，并提取定位数据结果类型，同时实时统计截止到当前时刻，一定时间窗t内的所有定位数据的结果类型(固定解、浮点解、单点解)，计算固定解在所有结果中的占比n。此处选取计算一定时间窗内的数据是因为船舶在靠泊过程初始时定位终端结果为固定解的概率极大，结果基本都为固定解，但随着与岸边的距离越近，定位终端定位结果越糟糕，若选取整个过程时间内的定位数据结果来计算n，不能准确反映当前状态下的定位终端定位结果的数据精准度，因此需要选取一定时间窗t内的数据结果来计算固定解占比，t的计算可采用船舶移动1m(若期望误差为厘米级，可以选择移动距离为1m)时所需要的时间来计算：t＝1m/v，此处的v为船舶速度(据统计船舶靠泊平均时速为0.036m/s左右)。
将一定时间窗t内计算出来的固定解占比n与预设的占比阈值进行比较，若固定解占比大于阈值，则认为卫星定位的数据精准度高，能满足厘米级的需求，进入步骤4b；若固定解占比小于阈值，则认为卫星定位的数据收到干扰因素多，定位结果精准度低，无法达到厘米级的需求，进入步骤4a。
步骤4a：结果分析部件向激光测距仪发送触发信号。
所述触发信号用于触发启动激光测距仪工作。
步骤4b：结果分析部件将船舶RTK定位数据转发至距离计算部件。
步骤5：激光测距仪将激光测距结果发送至距离计算部件。
步骤6：距离计算部件根据所述数据计算船舶与岸边之间的距离s1。
具体实现时，距离计算部件接收来自船舶RTK定位终端以及岸边RTK定位终端的定位数据，通过RTK定位数据来计算船舶离岸实时距离s1。下面关于如何通过终端定位数据来计算s1进行举例说明：
将船舶定位终端的坐标与岸边定位终端的坐标进行平面坐标系的转换，转换后的各终端定位坐标如图4，由岸边两点坐标可计算岸线方程，假设计算得到直线方程为Ax+By+C＝0，并且知道船舶定位终端的坐标(x0，y0)，则可计算得到船舶定位终端到岸线的距离为：
Figure BDA0003072217430000121
若同时接收到来自激光测距仪的测距数据，则融合RTK测距结果与激光测距结果，综合两种手段的测距结果来输出船舶与岸边之间的距离。其中一种可行的融合方法为RTK测距结果与激光测距结果以不同的权重来形成最终的船舶与岸边之间的距离，可实现的其中一种方式如下：
假设由定位终端测得船舶与岸边之间的距离为d1，由激光雷达测得船舶与岸边之间的距离为d2，则融合后的船舶与岸边之间的距离s1为：
Figure BDA0003072217430000122
上式中，
Figure BDA0003072217430000123
为定位终端测距结果的权重，
Figure BDA0003072217430000124
为激光雷达测距结果的权重。nm为定位终端测距结果的置信度，(1-nm)p为激光雷达测距结果的置信度。其中，n为在一定时间窗t内固定解的占比。m为≥0的指数值，设定m的目的在于当n值越小时，定位终端测距结果的置信度应该急剧下降，因此此处采用指数下降的模型来反应这一结果，m的取值可参考表1。
而激光雷达性能由于受气候影响大，因此其测距结果的置信度也应该随着气候越差而越低，此处置信度受气候影响也采用指数下降的计算模型来反映，p为对应的指数值，其取值可参考表2。
步骤7：距离计算部件将船舶与岸边之间的距离s1发送至距离纠正部件。
步骤8：水位测量仪将水位信息发送至距离纠正部件。
具体实现时，水位测量仪实时测量当前水位情况，将水位信息实时发送至距离纠正部件。
步骤9：距离纠正部件根据所获数据计算传播的目标距离值s。
具体实现时，距离纠正部件根据收到的水位数据，结合船舶尺寸图和吃水深度，对船舶与岸边之间的距离进行一定的纠正，得到最终的船舶与岸边之间的实际距离。
水位对船舶与岸边之间的实际距离的影响以及距离误差纠正方法：
船载RTK终端以及激光测距仪放置于船头与船尾边缘侧，因此测量的船舶与岸边之间的距离为s1，而由于水位影响，船舶的吃水深度不一，船舶靠泊时实际与岸边接触的部位之前的距离应为s，s1与s两个距离存在一定误差，需要对s1结果进行纠正。
每艘船舶都会根据自身重量及载重获得吃水深度h1，水位测量仪可以测量水位与岸边之间的高度h2，船舶自身高度h可根据船舶尺寸图得知。距离纠正部件结合船舶尺寸图，可自动计算出船舶甲板离船舶底部高度为h-h1-h2时的位置离船舶边缘的距离s2，并最终得到s＝s1+s2，完成对s1的误差纠正。
在本申请实施例中，包括以下几点：
1、通过实时分析RTK定位结果为固定解的数据在所有RTK定位数据中的占比比例，将此比例与预设阈值进行比较来判断是否融合激光雷达测距手段来提高测距精准度，克服单一手段测距精准度易受影响的缺陷，实现高精准度的船舶靠泊测距。
2、通过计算一定时间窗内定位终端定位结果固定解的占比，根据此占比来调整差分测距结果的置信度，激光雷达测距结果的置信度则由差分测距结果置信度与气候共同决定，最终根据不同的置信度来确定差分测距结果与激光雷达测距结果的权重，由权重计算得到融合后的船舶与岸边之间的距离。
3、通过利用船舶尺寸信息及泊位实时水位信息，对测量的船舶与岸边之间的距离进行误差纠正，实现船舶与岸边之间的实际距离的测量。
与现在技术相比，考虑了通过融合不同测距手段的方式来实现船舶与岸边之间的的测量，在RTK定位数据结果为固定解的比例低于预设阈值时启用激光雷达测距，以一定的计算规则，来融合RTK定位测距与激光雷达测距两种测距结果，避免了单一手段受到外界因素影响时测量精确度下降的问题，同时利用水位信息与船舶尺寸信息对船舶与岸边之间的距离误差进行了纠正，从而使得最终输出的距离值更接近为实际船舶与岸边之间的距离，由此可知本申请对于船舶与岸边之间的距离测量具有更高精确度与准确度的技术优势，一旦有了该技术效果，船舶与岸边之间的距离测量将更加可靠、更加精准与准确。
参见图7，图7是本申请实施例提供的测距装置的结构图。测距装置包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数。如图7所示，测距装置700包括：
获取模块701，用于获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；
计算模块702，用于计算所述P个精度类型中固定解的占比值；
启动模块703，用于在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪；
确定模块704，用于根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值；
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。
可选的，所述确定模块704，包括：
第一计算单元，用于将所述第一距离值与第一权重值相乘，得到第一值；
第二计算单元，用于将所述第二距离值与第二权重值相乘，得到第二值；
第一确定单元，用于根据所述第一值和所述第二值，确定目标距离值；
其中，所述第一权重值和所述第二权重值的和为1，所述第一权重值和所述第二权重值均与以下参数相关：所述N个RTK定位终端的第一置信度；所述M个激光测距仪的第二置信度；所述第一置信度基于所述占比值确定，所述第二置信度基于所述占比值和气候类型中的至少一项确定。
可选的，所述确定模块704，包括：
第一获取单元，用于获取第三距离值，所述第三距离值为水位与岸边之间的高度差值；
第二获取单元，用于获取所述船舶的吃水深度值；
计算单元，用于根据所述第三距离值和所述吃水深度值，计算得到距离误差值；
第二确定单元，用于根据第一距离值、第二距离值和所述距离误差值，确定目标距离值。
可选的，所述测距装置还包括第一水位测量仪，所述第一水位测量仪安装在岸边；所述第二确定单元，具体用于：通过所述第一水位测量仪测量得到第三距离值。
可选的，所述第一时间段的时长与所述船舶的移动速度负相关。
测距装置700能够实现本申请实施例中图2方法实施例的各个过程，以及达到相同的有益效果，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种测距系统。请参见图8，通信设备可以包括处理器801、存储器802及存储在存储器802上并可在处理器801上运行的程序8021。程序8021被处理器801执行时可实现图2对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一可读取介质中。本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图2对应的方法实施例中的任意步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
所述的存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
以上所述是本申请实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种测距方法，应用于测距系统，其特征在于，所述测距系统用于测量船舶与岸边之间的距离，所述测距系统包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数；所述方法包括：
获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；
计算所述P个精度类型中固定解的占比值；
在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪；
根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值，所述目标距离值为所述船舶与岸边之间的距离值；
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值，包括：
将所述第一距离值与第一权重值相乘，得到第一值；
将所述第二距离值与第二权重值相乘，得到第二值；
根据所述第一值和所述第二值，确定目标距离值；
其中，所述第一权重值和所述第二权重值的和为1，所述第一权重值和所述第二权重值均与以下参数相关：所述N个RTK定位终端的第一置信度；所述M个激光测距仪的第二置信度；所述第一置信度基于所述占比值确定，所述第二置信度基于所述占比值和气候类型中的至少一项确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值，包括：
获取第三距离值，所述第三距离值为水位与岸边之间的高度差值；
获取所述船舶的吃水深度值；
根据所述第三距离值和所述吃水深度值，计算得到距离误差值；
根据第一距离值、第二距离值和所述距离误差值，确定目标距离值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测距系统还包括第一水位测量仪，所述第一水位测量仪安装在岸边；
所述获取第三距离值，包括：
通过所述第一水位测量仪测量得到第三距离值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间段的时长与所述船舶的移动速度负相关。
6.一种测距装置，其特征在于，所述测距装置用于测量船舶与岸边之间的距离，所述测距装置包括N个实时动态RTK定位终端和M个激光测距仪，所述N个RTK定位终端和所述M个激光测距仪均安装在所述船舶上，N和M为正整数；所述测距装置包括：
获取模块，用于获取P个定位数据对应的P个精度类型，所述P个定位数据为所述N个RTK定位终端在第一时间段内输出的定位数据；
计算模块，用于计算所述P个精度类型中固定解的占比值；
启动模块，用于在所述占比值小于第一阈值的情况下，启动所述M个激光测距仪；
确定模块，用于根据第一距离值和第二距离值，确定目标距离值；
其中，所述第一距离值为基于所述P个定位数据确定的所述船舶与岸边之间的距离值，所述第二距离值为基于所述M个激光测距仪测量得到的所述船舶与岸边之间的距离值。
7.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述确定模块，包括：
第一计算单元，用于将所述第一距离值与第一权重值相乘，得到第一值；
第二计算单元，用于将所述第二距离值与第二权重值相乘，得到第二值；
第一确定单元，用于根据所述第一值和所述第二值，确定目标距离值；
其中，所述第一权重值和所述第二权重值的和为1，所述第一权重值和所述第二权重值均与以下参数相关：所述N个RTK定位终端的第一置信度；所述M个激光测距仪的第二置信度；所述第一置信度基于所述占比值确定，所述第二置信度基于所述占比值和气候类型中的至少一项确定。
8.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述确定模块，包括：
第一获取单元，用于获取第三距离值，所述第三距离值为水位与岸边之间的高度差值；
第二获取单元，用于获取所述船舶的吃水深度值；
计算单元，用于根据所述第三距离值和所述吃水深度值，计算得到距离误差值；
第二确定单元，用于根据第一距离值、第二距离值和所述距离误差值，确定目标距离值。
9.根据权利要求8所述的测距装置，其特征在于，所述测距装置还包括第一水位测量仪，所述第一水位测量仪安装在岸边；
所述第二确定单元，具体用于：
通过所述第一水位测量仪测量得到第三距离值。
10.根据权利要求6所述的测距装置，其特征在于，所述第一时间段的时长与所述船舶的移动速度负相关。
11.一种测距系统，包括：收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器，用于读取存储器中的程序实现如权利要求1至5中任一项所述的测距方法中的步骤。
12.一种可读存储介质，用于存储程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的测距方法中的步骤。
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