CN113697054A

CN113697054A - 数据处理方法、装置与电子设备

Info

Publication number: CN113697054A
Application number: CN202111257562.0A
Authority: CN
Inventors: 刘欢
Original assignee: Beijing Startest Tec Co Ltd
Current assignee: Beijing Startest Tec Co Ltd
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2021-11-26

Abstract

本发明实施例公开了一种数据处理方法、装置与电子设备，所述方法包括：基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息；基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面；基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面；基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。通过本方法，可以提高针对待测船的动态吃水改正量的确定准确性。

Description

数据处理方法、装置与电子设备

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种数据处理方法、装置与电子设备。

背景技术

随着河流航运量的不断增长，船舶呈大型化发展趋势，随之而来的就是由于船舶吃水越来越深，导致的船舶搁浅事故发生频率越来越高。

目前，为避免发生船舶搁浅事故，可以对船舶吃水进行检测，其在，船舶吃水可以包括静态吃水量和动态吃水改正量，其中，可以通过多波束探测仪获取的多波束测深数据，获取对比测得的相同位置的瞬时海面差值，剥离其中潮位改变的影响，从而确定由船速改变而引起的动态吃水改正量。但是，由于需要使用多波束探测仪数据，这就导致误差源增多，使得确定的动态吃水改正量的准确性差。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种数据处理方法、装置与电子设备，以解决现有技术中在确定船舶的动态吃水改正量时，存在的动态吃水改正量的准确性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供的一种数据处理方法，所述方法包括：

基于基准站和待测船的定位接收机，获取所述待测船在无动力状态下的第一大地高和所述待测船在测区的第一位置信息，以及所述待测船在所述测区航行时的目标航速、所述待测船以所述目标航速航行时的第二大地高和所述待测船在所述测区的第二位置信息；

基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面；

基于所述待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、所述第二位置信息、第二潮位和所述第二大地高，确定与所述目标航速对应的第二平均海面；

基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

可选地，所述第一姿态信息包括所述待测船的横摇、纵摇以及第一升沉值，所述第一升沉值为基于所述待测船的姿态传感器获取的升沉值，所述基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面，包括：

基于所述第一位置信息、所述第一姿态信息中的横摇和纵摇，确定诱导升沉值；

基于所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，确定所述第一平均海面。

可选地，所述基于所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，确定所述第一平均海面，包括：

将所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，代入公式

得到所述第一平均海面，其中，

为所述第一平均海面，

为所述第一升沉值，

为所述诱导升沉值，

为所述第一潮位，

为所述第一大地高。

可选地，所述基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量，包括：

获取与所述目标航速对应的第一时段，并基于所述基准站和所述待测船的定位接收机，获取所述待测船在所述第一时段内每个时刻下的第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，并基于所述第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，确定与所述第一时段内每个时刻对应的第三平均海面；

基于所述第一平均海面和所述第三平均海面，确定与所述第一时段内每个时刻对应的动态吃水改正量；

将所述第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

可选地，所述将所述第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量，包括：

基于所述基准站和所述待测船的地位接收机，确定所述待测船在所述第一时段内每个时刻的第一航速；

基于所述待测船在所述第一时段内每个时刻的第一航速，确定所述待测船在所述第一时段内每个时刻的加速度；

基于所述待测船在所述第一时段内每个时刻的加速度、所述待测船的预设固有误差和预设置信度，对所述第一时段进行剔除处理，并将剔除处理后的所述第一时段包含的每个时刻的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

基于预设滑动窗口，获取所述第一时段内与每个时刻相关的第一时刻，并基于所述第一时刻的动态吃水改正量，确定所述第一时段内与每个时刻对应的第一动态吃水改正量；

将所述第一时段内与所述每个时刻相关的第一动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

可选地，所述方法还包括：

获取所述测区的水深和所述待测船在所述测区的静态吃水量；

基于所述目标航速、所述目标动态吃水改正量、所述静态吃水量以及所述水深，确定目标参数值；

基于所述目标参数值、所述静态吃水量以及所述水深和待测航速，确定与所述待测航速对应的动态吃水改正量。

第二方面，本发明实施例提供了一种数据处理装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于基于基准站和待测船的定位接收机，获取所述待测船在无动力状态下的第一大地高和所述待测船在测区的第一位置信息，以及所述待测船在所述测区航行时的目标航速、所述待测船以所述目标航速航行时的第二大地高和所述待测船在所述测区的第二位置信息；

第一确定模块，用于基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面；

第二确定模块，用于基于所述待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、所述第二位置信息、第二潮位和所述第二大地高，确定与所述目标航速对应的第二平均海面；

第三确定模块，用于基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

可选地，所述第一姿态信息包括所述待测船的横摇、纵摇以及第一升沉值，所述第一升沉值为基于所述待测船的姿态传感器获取的升沉值，所述第一确定模块，用于：

可选地，所述第一确定模块702，用于：

得到所述第一平均海面，其中，

为所述第一平均海面，

为所述第一升沉值，

为所述诱导升沉值，

为所述第一潮位，

为所述第一大地高。

可选地，所述第三确定模块，用于：

可选地，所述装置还包括：

数据获取模块，用于获取所述测区的水深和所述待测船在所述测区的静态吃水量；

参数值确定模块，用于基于所述目标航速、所述目标动态吃水改正量、所述静态吃水量以及所述水深，确定目标参数值；

第四确定模块，用于基于所述目标参数值、所述静态吃水量以及所述水深和待测航速，确定与所述待测航速对应的动态吃水改正量。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面提供的数据处理方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的数据处理方法的步骤。

由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例通过基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息，基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。这样，由于通过基准站和待测船的定位接收机，可以准确的获取待测船的位置信息（即第一位置信息、第二位置信息等），并根据获取的位置信息等数据，确定与目标航速对应的待测船的目标动态吃水改正量，减少引入过多的误差源，避免了由于使用多波束探测仪的多波束侧身数据导致的误差源增多的问题，提高了船舶动态吃水改正量的确定准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明中记载的一些实施例，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为本发明一种数据处理方法的流程示意图；

图2为本发明另一种数据处理方法的流程示意图；

图3为本发明一种诱导升沉值的示意图；

图4为本发明一种剔除处理方法的示意图；

图5为本发明一种船体吃水的示意图；

图6本发明一种测量交叉测线的测线速度示意图

图7为本发明一种数据处理装置的结构示意图；

图8为本发明一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种数据处理方法、装置与电子设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本说明书实施例提供一种数据处理方法，该方法的执行主体可以为服务器，该服务器可以是独立的服务器，也可以是由多个服务器组成的服务器集群。该方法具体可以包括以下步骤：

在S102中，基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息。

其中，待测船可以是任意船舶，本发明实施例对待测船的大小、运量等不作具体限定，定位接收机可以是任意能够与基准站实现数据交互以确定待测船的位置信息的信号接收机，如定位接收机可以是全球定位系统（Global Positioning System，GPS）接收机等，为提高动态吃水改正量的确定准确性，测区可以是水深变化值小于预设变化值的区域，本发明实施例对测区的大小以及具体的水深不作具体限定。

在实施中，随着河流航运量的不断增长，船舶呈大型化发展趋势，随之而来的就是由于船舶吃水越来越深，导致的船舶搁浅事故发生频率越来越高。

目前，为避免发生船舶搁浅事故，可以对船舶吃水进行检测，其在，船舶吃水可以包括静态吃水量和动态吃水改正量，其中，可以通过多波束探测仪获取的多波束测深数据，获取对比测得的相同位置的瞬时海面差值，剥离其中潮位改变的影响，从而确定由船速改变而引起的动态吃水改正量。但是，由于需要使用多波束探测仪数据，这就导致误差源增多，使得确定的动态吃水改正量的准确性差。为此，本发明实施例提供一种能够解决上述问题的技术方案，具体可以参见下述内容：

服务器可以采用卫星定位信号事后差分处理（Post Processing Kinematic，PPK）技术，通过基准站和待测船的定位接收机，实现对待测船的动态相对位置的定位（即获取待测船的位置信息）。由于是进行事后处理，因此无需配备数据通信链，也无需考虑待测船的定位接收机能否接收到基准站播发的无线电信号等问题，观测更为方便和自由。

其中，基准站的坐标（即基准站的位置信息）是已知的，待测船上的定位接收机可以是多个，服务器可以利用进行同步观测的基准站和至少一个待测船的定位接收机对卫星的载波相位观测量，并对载波相位观测量进行线性组合，形成虚拟的载波相位观测量值，以确定待测船的定位接收机之间相对位置，其中，定位接收机之间的相对位置可以是厘米级的，在根据基准站的已知坐标，进行坐标转换，以得到待测船在预设坐标系中的坐标，即得到待测船的位置信息。

可以先进行基准站设置，可以根据预设PPK作业规范，将基准站设置在测区附近预设范围内的已知点进行观测，考虑到卫星轨道误差、大气影响等，基准站通常在测区的100公里范围内。可以根据实际数据量，预设采样间隔（如1s、2s或5s等）。待测船上的定位接收机可以有一个或多个，其中，如果采用Trimble接收机作为定位接收机，则需要将观测模式设定为PPK模式，如果使用其他的定位接收机，则可以将模式设定为常规静态测量模式，其中，待测船上的定位接收机与基准站采样间隔需一致。

待基准站和定位接收机初始化完毕后，可以在预设时间（如10分钟等）后在开始测量，如果出现设备故障或卫星失锁精度降低等情况，则需重新对基准站和定位接收机进行初始化，然后在继续进行测量。服务器可以根据基准站和待测船的定位接收机PPK模块工作模式进行处理，得到精确的待测船的位置信息。另外，服务器可以根据从基准站以及待测船的定位接收机获取的待测船的位置信息以及时间信息，确定待测船在测区航行时的目标航速，即通过位置信息确定的行驶距离和时间差值，可以得到待测船在测区航行时的目标航速。

在S104中，基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面。

在实施中，服务器可以通过待测船的姿态传感器获取待测船在无动力状态下的第一姿态信息，通过基准站和待测船上的定位接收机，获取待测船在测区的第一位置信息，第一潮位以及第一大地高。

服务器可以通过第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面。

例如，服务器可以采用预设海面确定算法，通过第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面。如，服务器可以获取无动力状态下待测船的历史姿态信息、历史位置信息、历史潮位、历史大地高以及历史平均海面，并基于获取的上述第一历史数据对基于机器学习算法构建的第一海面确定模型进行训练，并将第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，输入训练得到的第一海面确定模型，以得到第一平均海面。

在S106中，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面。

在实施中，服务器可以通过待测船的姿态传感器获取待测船以目标航速航行时的第二姿态信息，通过基准站和待测船上的定位接收机，获取待测船在测区的第二位置信息，第二潮位以及第二大地高。

服务器可以通过第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定第二平均海面。

例如，服务器也可以获取待测船以目标航速进行航行时的历史姿态信息、历史位置信息、历史潮位、历史大地高以及历史平均海面，并基于获取的上述第二历史数据对基于机器学习算法构建的第二海面确定模型进行训练，并将第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，输入训练得到的第二海面确定模型，以得到第二平均海面。其中，第一海面确定模型和第二海面确定模型可以是由相同的机器学习算法构建的模型，也可以是由不同的机器学习算法构建的模型，本发明实施例对此不做具体限定。

在S108中，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

在实施中，服务器可以将第二平均海面与第一平均海面的差值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

此外，服务器还可以基于预设吃水量确定算法，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量，其中，预设吃水量确定算法可以是根据历史第一平均海面和历史第二平均海面，对基于预设机器学习算法构建的模型进行训练得到的。

本发明实施例提供一种数据处理方法，本发明实施例通过基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息，基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。这样，由于通过基准站和待测船的定位接收机，可以准确的获取待测船的位置信息（即第一位置信息、第二位置信息等），并根据获取的位置信息等数据，确定与目标航速对应的待测船的目标动态吃水改正量，减少引入过多的误差源，避免了由于使用多波束探测仪的多波束侧身数据导致的误差源增多的问题，提高了船舶动态吃水改正量的确定准确性。

实施例二

如图2所示，本发明实施例提供一种数据处理方法，该方法的执行主体可以为服务器，该服务器可以是独立的服务器，也可以是由多个服务器组成的服务器集群。该方法具体可以包括以下步骤：

在S202中，基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息。

其中，第一姿态信息可以包括待测船的横摇、纵摇以及第一升沉值，第一升沉值可以为基于待测船的姿态传感器获取的升沉值。服务器可以通过与待测船的姿态传感器的交互，获取第一姿态信息。

在S204中，基于第一位置信息、第一姿态信息中的横摇和纵摇，确定诱导升沉值。

在实施中，服务器可以将第一位置信息、第一姿态信息中的横摇和纵摇，代入公式

以得到诱导升沉值，其中，

为诱导升沉值，

为第一位置信息，

为第一姿态信息中的横摇，

为第一姿态信息中的纵摇。

如图3所示，诱导升沉值即为待测船在横摇和纵摇影响下的深沉值。

在S206中，基于第一升沉值、诱导升沉值、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面。

在实施中，服务器可以将第一升沉值、诱导升沉值、第一潮位和第一大地高，代入公式

得到第一平均海面，其中，

为第一平均海面，

为第一升沉值，

为诱导升沉值，

为第一潮位，

为第一大地高。

在S208中，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面。

在实施中，第二姿态信息也可以包括待测船在以目标航速航行时的横摇、纵摇以及第三升沉值，第三升沉值可以为基于待测船的姿态传感器获取的待测船以目标航速航行时的升沉值。

服务器可以将第二位置信息、第二姿态信息中的横摇和纵摇，代入公式

以得到第四升沉值，其中，

为第四升沉值，

为第二位置信息，

为第二姿态信息中的横摇，

为第二姿态信息中的纵摇。第四升沉值即为待测船在以目标航速航行时，在横摇和纵摇影响下的升沉值。

服务器可以将第三升沉值、第四升沉值、第二潮位和第二大地高，代入公式

得到与目标航速对应的第二平均海面，其中，

为第二平均海面，

为第三升沉值，

为第四升沉值，

为第二潮位，

为第二大地高。

在S210中，获取与目标航速对应的第一时段，并基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在第一时段内每个时刻下的第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，并基于第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，确定与第一时段内每个时刻对应的第三平均海面。

在实施中，例如，待测船在测区以5m/s的目标航速航行了2分钟，假设预设采样间隔为10s，则第一时段可以为2分钟，第一时段内的每个时刻可以为每隔10s确定的采样点对应的时刻。服务器可以基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在第一时段内每个时刻下的第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，并基于S208中确定与目标航速对应的第二平均海面的方法，确定与第一时段内每个时刻对应的第三平均海面。

在S212中，基于第一平均海面和第三平均海面，确定与第一时段内每个时刻对应的动态吃水改正量。

在实施中，服务器可以将第三平均海面与第一平均海面的差值，确定为与第一时段内每个时刻对应的动态吃水改正量。

在S214中，将第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

在实施中，在测量作业正确和设备（即基准站和待测船的定位接收机等）正常运行情况下，可认为测量数据（即第一位置信息、第一大地高等测量数据）中不包含系统误差，其误差是由测量设备在测量时存在的偶然误差引起的，所以，根据统计学原理，符合正态分布的随机事件在样本足够大的情况下，真值可用其测量均值代表，即可以用第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

此外，为降低测量数据中噪声对动态吃水改正量的影响，上述步骤S214还可以具体为下述S2142~S2148，或S21410~S21412，即通过分段均值提取法或滑动均值提取法，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

在S2142中，基于基准站和待测船的地位接收机，确定待测船在第一时段内每个时刻的第一航速。

在实施中，例如，待测船在第一时段内每个时刻的预设航速都为5m/s，但是待测船在测区内实际航行时，由于受到多种影响（如风速等），所以，基于基准站和待测船的地位接收机，确定的待测船在第一时段内每个时刻的第一航速，可能与预设航速相同也可能并不相同，如基于基准站和待测船的地位接收机，确定的每个时刻的第一航速为4.9m/s。另外，第一时段内每个时刻的第一航速可以相同也可以不同，例如，第一时段内第一时刻的第一航速为4.9m/s，第二时刻的第一航速为5m/s，第二时刻的第一航速为4.8m/s等。

在S2144中，基于待测船在第一时段内每个时刻的第一航速，确定待测船在第一时段内每个时刻的加速度。

在实施中，可以根据每个时刻的第一航速以及前一时刻的第一航速，确定待测船在每个时刻的加速度。

在S2148中，基于待测船在第一时段内每个时刻的加速度、待测船的预设固有误差和预设置信度，对第一时段进行剔除处理，并将剔除处理后的第一时段包含的每个时刻的动态吃水改正量的均值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

在实施中，以预设置信度为95%为例，为同时满足随机事件概率分布的样本容量大小和剔除速度变化对动吃水改正量的干扰，可以对每个时刻的加速度是否大于1.96与每个时刻的测速误差之间的乘积进行判断。

例如，如图4所示，假设目标航速为5m/s，与目标航速对应的第一时段可以包括8个时刻（其中，时刻3的航速可以为5m/s），其中，时刻2与时刻7的加速度大于1.96与该时刻的预设固有误差之间的乘积，则可以将时刻、第2时刻、时刻7与时刻8从第一时段中剔除，然后将时刻3、时刻4、时刻5以及时刻6的动态吃水改正量的均值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

上述对第一时段进行剔除处理的方法是一种可选地、可实现的方法，在实际应用场景中还可以有多种不同的方法，如根据预设剔除算法、待测船在第一时段内每个时刻的加速度、测速误差和预设置信度，对第一时段进行剔除处理等，可以根据实际应用场景的不同而有所不同，本发明实施例对此不作具体限定。

在S21410中，基于预设滑动窗口，获取第一时段内与每个时刻相关的第一时刻，并基于第一时刻的动态吃水改正量，确定第一时段内与每个时刻对应的第一动态吃水改正量。

在实施中，例如，假设预设滑动窗口的长度为3，以图4所示的第一时段为例，与时刻1相关的第一时刻即为时刻2以及时刻3，则可以将时刻1、时刻2以及时刻3的动态吃水改正量的均值，确定为时刻1的第一动态吃水改正量，相同的，可以将时刻3、时刻4以及时刻5的动态吃水改正量的均值，确定为时刻4的第一动态吃水改正量，以此类推，可以确定第一时段内与每个时刻对应的第一动态吃水改正量。

在S21412中，将第一时段内与每个时刻相关的第一动态吃水改正量的均值，确定为与目标航速对应的目标动态吃水改正量。

在S216中，获取测区的水深和待测船在测区的静态吃水量。

在实施中，如图5所示，船体吃水可分为静态吃水量和动态吃水改正量，静态吃水量可以通过航前航后日均法、日测量法、排水量法等方法确定，例如，可以将船艏吃水量、船尾吃水量、换能器到船艏标记的距离、船尾标记到换能器的距离、换能器表面到龙骨底部的距离（其中换能器表面在下时该距离为正），以及待测船的船倾斜角代入公式

可以得到静态吃水量，其中，

为静态吃水量，

为船艏吃水量，

为船尾吃水量，

为换能器到船艏标记的距离，

为船尾标记到换能器的距离，

为换能器表面到龙骨底部的距离，

为船倾斜角。其中，船倾斜角可以通过左右吃水差值与船宽的比值求出。动态吃水改正量也称作航行下沉量，受船只负载、船型、航速、航向、海况以及水深等诸多因素的综合影响。

在S218中，基于目标航速、目标动态吃水改正量、静态吃水量以及水深，确定目标参数值。

在实施中，可以将目标航速、目标动态吃水改正量、静态吃水量以及水深，代入霍米尔公式进行拟合，以确定目标参数值，

其中，K为目标参数值，V为目标航速，

为目标动态吃水改正量，

为静态吃水量，

为水深。

在S220中，基于目标参数值、静态吃水量以及水深和待测航速，确定与待测航速对应的动态吃水改正量。

在实施中，在确定了目标参数值后，针对任一待测航速，可以根据S218中的霍米尔公式，确定与待测航速对应的动态吃水改正量。

此外，在目标航速有多个的情况下，可以根据最小二乘法拟合出该待测船的目标参数值，从而获得该待测船的动态吃水改正量表或动态吃水改正量曲线图，用于数据后处理计算，即根据动态吃水改正量表或动态吃水改正量曲线图，可以确定与待测航速对应的动态吃水改正量。

另外，动吃水改正量的误差来源为两部分：一是不同测定、提取方法求解的偏差，二是测速误差导致的动吃水改正量误差。可以近似认为，这两部分的误差是相对独立的，根据误差传播定律，可以根据下述公式确定与目标航速对应的动态吃水改正量的误差：

其中，

与目标航速对应的目标动态吃水改正量的误差，

为待测船的测速误差导致的动吃水改正量误差，

为动吃水改正量拟合时的误差，由两种方法拟合差值均值表示。

其中，测速误差根据多波束测深系统工作原理，其误差来源于平面位置测定误差和测时误差，由于现阶段1PPS信号的时间同步为纳秒级，测速误差部分忽略计算，其误差主要来源于平面位置测定误差，根据使用设备精度和处理方法不同，其量级大小不同。目标动态吃水改正量的误差可以用于确定目标动态吃水改正量是否满足预设需求，如，当目标动态吃水改正量的误差不大于预设误差阈值的情况下，可以确定目标动态吃水改正量符合预设需求。

上述待测船的测速误差导致的动吃水改正量误差和动吃水改正量拟合时的误差的确定方法可以有多种，可以根据实际应用场景的不同而有所不同，本发明实施例对此不做具体限定。

以测区水深在9.9-11.1m，待测船的静态吃水量为1.335m的实测数据为例，选取测量1号交叉测线、测量2号交叉测线、测量3号交叉测线、测量4号交叉测线，其中，如图6所示，测量1号交叉测线为待测船在无动力状态下的测线，测量2号交叉测线为待测船以5节的航速航行时的测线，测量3号交叉测线为待测船以8节的航速航行时的测线，测量4号交叉测线为待测船以10节的航速航行时的测线。

从图6中可以看出，待测船在以相同的航速进行航行时的航速并不稳定，可以根据每个时间点的加速度进行分段，如图6所示的测量2号交叉测线的测线速度图，虚线部分的加速度大于1.96与对应时刻的测速误差的乘积，则可以将测量2号交叉测线划分为两个部分，并将第一部分的航速的均值作为目标航速1，并基于上述步骤，确定与目标航速1对应的目标动态吃水改正量，将第二部分的航速的均值作为目标航速2，并基于上述步骤，确定与目标航速2对应的目标动态吃水改正量。

实施例三

以上为本说明书实施例提供的数据处理方法，基于同样的思路，本说明书实施例还提供一种数据处理装置，如图7所示。

该数据处理装置包括：信息获取模块701、第一确定模块702、第二确定模块703和第三确定模块704，其中：

信息获取模块701，用于基于基准站和待测船的定位接收机，获取所述待测船在无动力状态下的第一大地高和所述待测船在测区的第一位置信息，以及所述待测船在所述测区航行时的目标航速、所述待测船以所述目标航速航行时的第二大地高和所述待测船在所述测区的第二位置信息；

第一确定模块702，用于基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面；

第二确定模块703，用于基于所述待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、所述第二位置信息、第二潮位和所述第二大地高，确定与所述目标航速对应的第二平均海面；

第三确定模块704，用于基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

本发明实施例中，所述第一姿态信息包括所述待测船的横摇、纵摇以及第一升沉值，所述第一升沉值为基于所述待测船的姿态传感器获取的升沉值，所述第一确定模块702，用于：

本发明实施例中，所述第一确定模块702，用于：

得到所述第一平均海面，其中，

为所述第一平均海面，

为所述第一升沉值，

为所述诱导升沉值，

为所述第一潮位，

为所述第一大地高。

本发明实施例中，所述第三确定模块704，用于：

本发明实施例中，所述装置还包括：

实施例四

图8为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图，

该电子设备800包括但不限于：射频单元801、网络模块802、音频输出单元803、输入单元804、传感器805、显示单元806、用户输入单元807、接口单元808、存储器809、处理器810、以及电源811等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，处理器810，用于：基于基准站和待测船的定位接收机，获取所述待测船在无动力状态下的第一大地高和所述待测船在测区的第一位置信息，以及所述待测船在所述测区航行时的目标航速、所述待测船以所述目标航速航行时的第二大地高和所述待测船在所述测区的第二位置信息；基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面；基于所述待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、所述第二位置信息、第二潮位和所述第二大地高，确定与所述目标航速对应的第二平均海面；基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

所述处理器810，还用于：基于所述第一位置信息、所述第一姿态信息中的横摇和纵摇，确定诱导升沉值；基于所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，确定所述第一平均海面。

所述处理器810，还用于：将所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，代入公式

得到所述第一平均海面，其中，

为所述第一平均海面，

为所述第一升沉值，

为所述诱导升沉值，

为所述第一潮位，

为所述第一大地高。

所述处理器810，还用于：获取与所述目标航速对应的第一时段，并基于所述基准站和所述待测船的定位接收机，获取所述待测船在所述第一时段内每个时刻下的第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，并基于所述第三姿态信息、第三位置信息、第三潮位和第三大地高，确定与所述第一时段内每个时刻对应的第三平均海面；基于所述第一平均海面和所述第三平均海面，确定与所述第一时段内每个时刻对应的动态吃水改正量；将所述第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

所述处理器810，还用于：基于所述基准站和所述待测船的地位接收机，确定所述待测船在所述第一时段内每个时刻的第一航速；基于所述待测船在所述第一时段内每个时刻的第一航速，确定所述待测船在所述第一时段内每个时刻的加速度；基于所述待测船在所述第一时段内每个时刻的加速度、所述待测船的预设固有误差和预设置信度，对所述第一时段进行剔除处理，并将剔除处理后的所述第一时段包含的每个时刻的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

所述处理器810，还用于：基于预设滑动窗口，获取所述第一时段内与每个时刻相关的第一时刻，并基于所述第一时刻的动态吃水改正量，确定所述第一时段内与每个时刻对应的第一动态吃水改正量；将所述第一时段内与所述每个时刻相关的第一动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量。

所述处理器810，还用于：获取所述测区的水深和所述待测船在所述测区的静态吃水量；基于所述目标航速、所述目标动态吃水改正量、所述静态吃水量以及所述水深，确定目标参数值；基于所述目标参数值、所述静态吃水量以及所述水深和待测航速，确定与所述待测航速对应的动态吃水改正量。

本发明实施例提供一种电子设备，本发明实施例通过基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息，基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。这样，由于通过基准站和待测船的定位接收机，可以准确的获取待测船的位置信息（即第一位置信息、第二位置信息等），并根据获取的位置信息等数据，确定与目标航速对应的待测船的目标动态吃水改正量，减少引入过多的误差源，避免了由于使用多波束探测仪的多波束侧身数据导致的误差源增多的问题，提高了船舶动态吃水改正量的确定准确性。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元801可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器810处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元801包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元801还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备通过网络模块802为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元803可以将射频单元801或网络模块802接收的或者在存储器809中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元803还可以提供与电子设备800执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元803包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元804用于接收音频或视频信号。输入单元804可以包括图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）8041和麦克风8042，图形处理器8041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置（如摄像头）获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元806上。经图形处理器8041处理后的图像帧可以存储在存储器809（或其它存储介质）中或者经由射频单元801或网络模块802进行发送。麦克风8042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元801发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备800还包括至少一种传感器805，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板8061的亮度，接近传感器可在电子设备800移动到耳边时，关闭显示面板8061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上（一般为三轴）加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态（比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准）、振动识别相关功能（比如计步器、敲击）等；传感器805还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元806用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元806可包括显示面板8061，可以采用液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）、有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode, OLED）等形式来配置显示面板8061。

用户输入单元807可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元807包括触控面板8071以及其他输入设备8072。触控面板801，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作（比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板8071上或在触控面板8071附近的操作）。触控面板8071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器810，接收处理器810发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板8071。除了触控面板8071，用户输入单元807还可以包括其他输入设备8072。具体地，其他输入设备8072可以包括但不限于物理键盘、功能键（比如音量控制按键、开关按键等）、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板8071可覆盖在显示面板8061上，当触控面板8071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器810以确定触摸事件的类型，随后处理器810根据触摸事件的类型在显示面板8061上提供相应的视觉输出。虽然在图8中，触控面板8071与显示面板8061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板8071与显示面板8061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元808为外部装置与电子设备800连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元808可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备800内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备800和外部装置之间传输数据。

存储器809可用于存储软件程序以及各种数据。存储器809可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器409可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器810是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器809内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器809内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器810可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器810可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器810中。

电子设备800还可以包括给各个部件供电的电源811（比如电池），优选的，电源811可以通过电源管理系统与处理器810逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

优选的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器810，存储器809，存储在存储器809上并可在所述处理器810上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器810执行时实现上述数据处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

实施例五

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述数据处理方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，通过基于基准站和待测船的定位接收机，获取待测船在无动力状态下的第一大地高和待测船在测区的第一位置信息，以及待测船在测区航行时的目标航速、待测船以目标航速航行时的第二大地高和待测船在测区的第二位置信息，基于待测船在无动力状态下的第一姿态信息、第一位置信息、第一潮位和第一大地高，确定第一平均海面，基于待测船以目标航速航行时的第二姿态信息、第二位置信息、第二潮位和第二大地高，确定与目标航速对应的第二平均海面，基于第一平均海面和第二平均海面，确定与目标航速对应的目标动态吃水改正量。这样，由于通过基准站和待测船的定位接收机，可以准确的获取待测船的位置信息（即第一位置信息、第二位置信息等），并根据获取的位置信息等数据，确定与目标航速对应的待测船的目标动态吃水改正量，减少引入过多的误差源，避免了由于使用多波束探测仪的多波束侧身数据导致的误差源增多的问题，提高了船舶动态吃水改正量的确定准确性。

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。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM) 和/或非易失性内存等形式，如只读存储器 (ROM) 或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，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。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一姿态信息包括所述待测船的横摇、纵摇以及第一升沉值，所述第一升沉值为基于所述待测船的姿态传感器获取的升沉值，所述基于所述待测船在无动力状态下的第一姿态信息、所述第一位置信息、第一潮位和所述第一大地高，确定第一平均海面，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一升沉值、所述诱导升沉值、所述第一潮位和所述第一大地高，确定所述第一平均海面，包括：

得到所述第一平均海面，其中，

为所述第一平均海面，

为所述第一升沉值，

为所述诱导升沉值，

为所述第一潮位，

为所述第一大地高。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一平均海面和所述第二平均海面，确定与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述第一时段内与每个时刻对应的动态吃水改正量的均值，确定为所述与所述目标航速对应的目标动态吃水改正量，包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种数据处理装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述数据处理方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的数据处理方法的步骤。