CN117970930A - 一种航行设备的控制方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种航行设备的控制方法、装置、设备和存储介质，涉及船舶技术领域，该方法包括：在航行设备航行过程中，根据航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对航行设备进行应力分析，确定航行设备各部位的实时应力；比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，将实时应力和应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；基于航行设备的当前航向和/或当前航速以及目标部位确定目标航向和目标航速，并控制航行设备基于目标航向和目标航速航行。控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，避免其直面迎击可能对航行设备造成损坏的波浪，降低航行设备发生损坏的可能，因此，在建造航行设备时可适当降低其结构强度，降低钢材使用量，进而降低制造成本。

Description

一种航行设备的控制方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及航行设备技术领域，尤其涉及一种航行设备的控制方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着世界贸易经济的不断发展，航运业变得越来越重要。出于贸易竞争的需要，船舶的快速性和安全性也变得更加重要。船舶在海上航行时，由于波浪的不确定性和强脉动性，给航行安全带来了很大隐患。因此，需要根据波浪控制船舶的航行，以保障船舶航行的稳定性。

现有技术中，通常预先按照统计的方式总结各海域的海洋环境载荷，进而可以根据船舶的起始港口和到达港口以及各海域的海洋环境载荷对船舶进行航程规划，确定船舶的航行路径。控制船舶基于航行路径进行航行，以控制船舶从起始港口航行至到达港口。

但是，海洋中波浪会实时变化，导致按照统计的方式总结的各海域的海洋环境载荷准确度不高，船舶遇到异常波浪时需要驾驶人员凭自身的经验进行操纵。

发明内容

本发明提供一种航行设备的控制方法、装置、设备和存储介质，以实现根据实时变化的波浪控制航行设备的航行，提升航行设备的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种航行设备的控制方法，包括：

在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

本发明实施例的技术方案，提供一种航行设备的控制方法，包括：在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。上述技术方案，在航行设备航行过程中，可以基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对航行设备进行实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力，还可以通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位，进而可以基于目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到目标航向和目标航速，航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低目标部位的实时应力，因此，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性，提升了航行设备的安全性。

进一步地，在根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析之前，还包括：

基于图像获取装置获取所述航行设备周边预设范围内波浪的图像信息，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息。

进一步地，所述波浪的状态信息包括波向、波长和波高，相应地，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息，包括：

通过对所述波浪的图像信息进行图像分析，确定所述波浪的波向、波长和波高。

进一步地，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力，包括：

根据所述波浪的状态信息确定所述航行设备的运动响应和结构载荷；

基于所述航行设备的运动响应和结构载荷对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

进一步地，比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位，包括：

确定所述航行设备任一部位的所述实时应力大于所述应力阈值的预设百分比的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

进一步地，比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位，包括：

确定所述航行设备任一部位的所述应力阈值与所述实时应力的差值大于预设值的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

进一步地，基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，包括：

基于预设角度粒度对所述当前航向进行调整，和/或，基于预设速度粒度对所述当前航速进行调整，以降低各所述目标部位的实时应力，得到所述目标航向和所述目标航速。

第二方面，本发明实施例还提供了一种航行设备的控制装置，包括：

分析模块，用于在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较模块，用于比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

确定模块，用于基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

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；

其中，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，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够如执行第一方面中任一所述的航行设备的控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面中任一所述的航行设备的控制方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的航行设备的控制方法。

需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与航行设备的控制装置的处理器封装在一起的，也可以与航行设备的控制装置的处理器单独封装，本申请对此不做限定。

本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、以及第五方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。

在本申请中，上述航行设备的控制装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种航行设备的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种航行设备的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种航行设备的控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

图1为本发明实施例提供的一种航行设备的控制方法的流程图，本实施例可适用于需要根据实际环境控制航行设备航行的情况，该方法可以由航行设备的控制装置来执行，如图1所示具体包括如下步骤：

步骤110、在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

其中，航行设备为各种型号的船舶，预设范围可以根据船舶的具体型号进行设定，在此不做具体限定。

具体地，在船舶航行过程中，可以获取船舶周边预设范围内波浪的图像信息，再对波浪的图像信息进行图像分析，确定波浪的状态信息，具体可以确定波浪的波向、波长和波高。进而，可以根据船舶周边预设范围内波浪的波向、波长和波高对船舶进行应力分析，确定船舶各部位的实时应力。

仅考虑航行环境中波浪的情况下，船舶的重量和波浪载荷这两种载荷条件会导致船舶结构产生应力，可能引发结构的变形或损坏。基于波浪的状态信息对船舶进行应力分析，可以波浪作用下确定船舶各部位的实时应力。

船舶各部位的实时应力可以用于判断船舶各部位的应力是否在其材料的承受范围内，保证船舶的安全性。

本发明实施例中，在航行设备航行过程中，基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息实现对航行设备的实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力。

步骤120、比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位。

其中，预设条件可以为实时应力大于应力阈值。

船舶中不同部位的构造和材料不同，因此，船舶各部位均对应有与其构造和材料相关的应力阈值，任一部位的实时应力大于应力阈值时，会引发该部位的结构变形或损坏，影响船舶安全。

具体地，可以比较船舶中各部位的实时应力和应力阈值，如果任一部位的实时应力大于应力阈值，表明该部位存在结构变形或者损坏的可能性。因此，可以确定该部位为目标部位。

本发明实施例中，通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，实现在航行设备中确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位。

步骤130、基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

具体地，波浪对基于当前航行和当前航速航行的船舶中目标部位可能造成结构变形或者损坏，因此，需要根据目标部位调整船舶的当前航向和/或当前航速，以降低目标部位的实时应力，得到船舶的目标航向和目标航速。

当然，在基于船舶中的目标部位调整船舶的当前航向和/或当前航速时，也要考虑船舶中其他部位的实时应力，尽量避免在降低目标部位的实时应力的同时增大其他部位的实时应力。

进而，可以控制船舶基于目标航向和目标航速进行航行，基于目标航向和目标航速航行的船舶中各部位的实时应力均小于其对应的应力阈值，降低了各部位发生结构变形或者损坏的可能性，进而提升船舶的安全性。

本发明实施例中，实现基于航行设备的目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到航行设备的目标航向和目标航速，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低航行设备中各部位发生结构变形或者损坏的可能性，进而提升船舶的安全性。

本发明实施例提供的航行设备的控制方法，包括：在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。上述技术方案，在航行设备航行过程中，可以基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对航行设备进行实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力，还可以通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位，进而可以基于目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到目标航向和目标航速，航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低目标部位的实时应力，因此，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性，提升了航行设备的安全性。

图2为本发明实施例提供的另一种航行设备的控制方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。如图2所示，在本实施例中，该方法还可以包括：

步骤210、在航行设备航行过程中，基于图像获取装置获取所述航行设备周边预设范围内波浪的图像信息，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息。

一种实施方式中，所述波浪的状态信息包括波向、波长和波高，相应地，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息，包括：

通过对所述波浪的图像信息进行图像分析，确定所述波浪的波向、波长和波高。

具体地，在船舶航行过程中，可以基于图像获取装置实时获取船舶周边预设范围内波浪的图像信息，进而，可以对波浪的图像信息进行图像分析，确定波浪的状态信息，具体可以确定波浪的波向、波长和波高。

本发明实施例中，在航行设备航行过程中，实现根据实时获取到的航行设备周边预设范围内波浪的图像信息确定波浪的状态信息。

步骤220、根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

一种实施方式中，步骤220具体可以包括：

根据所述波浪的状态信息确定所述航行设备的运动响应和结构载荷；基于所述航行设备的运动响应和结构载荷对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

具体地，在波浪中的船舶的运动响应和结构载荷是影响船舶各部位的实时应力的主要因素，通过分析船舶的运动响应和结构载荷，可以确定船舶各部位的实时应力。

具体而言，在根据波浪的状态信息确定船舶的运动响应和结构载荷之后，可以基于有限元分析建立船舶结构的数学模型，根据运动响应和结构载荷进行模拟和分析。通过有限元分析，可以得出船舶中应力的详细分布和大小，即可以得到船舶各部位的实时应力。

本发明实施例中，基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息实现对航行设备的实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力。

步骤230、比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位。

船舶中任一部位的实时应力大于应力阈值时，会引发该部位的结构变形或损坏，影响船舶安全。

因此，可以比较船舶中各部位的实时应力和应力阈值，如果任一部位的实时应力大于应力阈值，可以确定该部位为可能存在结构变形或者损坏的目标部位。

为了确保船舶的安全性，可以将船舶中实时应力小于应力阈值，并且，实时应力与应力阈值满足其他条件的部位确定为目标部位，下面将分两种方式确定目标部位。

一种实施方式中，步骤230具体可以包括：

确定所述航行设备任一部位的所述实时应力大于所述应力阈值的预设百分比的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

其中，预设百分比可以根据实际需求进行设定，例如，可以为80％。

具体地，比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，在确定航行设备任一部位的实时应力不大于应力阈值的情况下，继续比较该部位的实时应力和其应力阈值的80％，该部位的实时应力大于其应力阈值的80％的情况下，确定该部位可能存在结构变形或者损坏的目标部位，将该部位确定为目标部位。

另一种实施方式中，步骤230具体可以包括：

确定所述航行设备任一部位的所述应力阈值与所述实时应力的差值大于预设值的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

其中，预设值可以根据实际需求进行设定，在此不做具体限定。

具体地，比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，在确定航行设备任一部位的实时应力不大于应力阈值的情况下，确定该部位的应力阈值和实时应力的差值，该部位的应力阈值和实时应力的差值大于预设值的情况下，确定该部位可能存在结构变形或者损坏的目标部位，将该部位确定为目标部位。

本发明实施例中，通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，实现在航行设备中确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位。

步骤240、基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

一种实施方式中，步骤240具体可以包括：

基于预设角度粒度对所述当前航向进行调整，和/或，基于预设速度粒度对所述当前航速进行调整，以降低各所述目标部位的实时应力，得到所述目标航向和所述目标航速。

其中，预设角度粒度和预设速度粒度均可以根据实际需求进行设定，在此不做具体限定。

具体地，可以基于预设角度粒度对船舶的当前航向进行调整，和/或，基于预设速度粒度对船舶的当前航速进行调整，以降低各目标部位的实时应力，得到船舶的目标航向和目标航速。

同样地，在调整船舶的当前航向和/或当前航速时，也要考虑船舶中其他部位的实时应力，尽量避免在降低目标部位的实时应力的同时增大其他部位的实时应力。

进而，可以控制船舶基于目标航向和目标航速进行航行，基于目标航向和目标航速航行的船舶中各部位的实时应力均小于其应力阈值的80％，或者，应力阈值和实时应力的差值大于预设值，降低了各部位发生结构变形或者损坏的可能性，进而提升船舶的安全性。

如果无法保证船舶中各部位的实时应力小于其应力阈值的80％，或者，应力阈值和实时应力的差值大于预设值，则需要调整船舶的当前航向和/或当前航速，以使最少数量的部位的实时应力不小于其应力阈值的80％，或者，应力阈值和实时应力的差值不大于预设值。

现有技术船舶遇到异常波浪时需要驾驶人员凭自身的经验进行操纵，以调整船舶的航向和/或航速，为了避免驾驶人员调整不及时导致的船舶损坏，需要根据海域内船舶可能遇到的最恶劣环境确定航行设备的结构强度。本申请可以实时根据波浪的状态信息调整航行设备的航向和/或航速，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性。因此，可以适当降低航行设备的结构强度，降低航行设备制造的钢材使用量，进而降低航行设备的制造成本。

本发明实施例中，实现基于航行设备的目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到航行设备的目标航向和目标航速，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低航行设备中各部位发生结构变形或者损坏的可能性，进而提升船舶的安全性。

本发明实施例提供的航行设备的控制方法，包括：在航行设备航行过程中，基于图像获取装置获取所述航行设备周边预设范围内波浪的图像信息，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息；根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。上述技术方案，在航行设备航行过程中，可以根据实时获取到的航行设备周边预设范围内波浪的图像信息确定波浪的状态信息，还可以基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对航行设备进行实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力，还可以通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位，进而可以基于目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到目标航向和目标航速，航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低目标部位的实时应力，因此，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性，提升了航行设备的安全性。

并且，相比于现有技术航行设备的结构强度需要保证其可直面迎击预计航行海域的最大波浪，，本申请通过实时根据波浪的状态信息调整航行设备的航向和/或航速，避免航行设备直面可能对航行设备造成损坏的波浪，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性。因此，在建造航行设备时可以适当降低航行设备的结构强度，降低航行设备制造的钢材使用量，进而降低航行设备的制造成本。

图3为本发明实施例提供的一种航行设备的控制装置的结构示意图，该装置可以适用于需要根据实际环境控制航行设备航行的情况，提高航行设备安全性。该装置可以通过软件和/或硬件实现，并一般集成在航行设备，例如船舶中。

如图3所示，该装置包括：

分析模块310，用于在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较模块320，用于比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

确定模块330，用于基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

本实施例提供的航行设备的控制装置，在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。上述技术方案，在航行设备航行过程中，可以基于航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对航行设备进行实时应力分析，确定航行设备各部位的实时应力，还可以通过比较航行设备各部位的实时应力和应力阈值，确定可能存在结构变形或者损坏的目标部位，进而可以基于目标部位调整航行设备的当前航向和/或得到目标航向和目标航速，航行设备基于目标航向和目标航速航行，可以降低目标部位的实时应力，因此，控制航行设备基于目标航向和目标航速航行，降低了航行设备各部位发生结构变形或者损坏的可能性，提升了航行设备的安全性。

在上述实施例的基础上，该装置还包括：

获取模块，用于在根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析之前，基于图像获取装置获取所述航行设备周边预设范围内波浪的图像信息，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息。

一种实施方式中，所述波浪的状态信息包括波向、波长和波高，相应地，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息，包括：

通过对所述波浪的图像信息进行图像分析，确定所述波浪的波向、波长和波高。

在上述实施例的基础上，分析模块310，具体用于：

根据所述波浪的状态信息确定所述航行设备的运动响应和结构载荷；

基于所述航行设备的运动响应和结构载荷对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

在上述实施例的基础上，比较模块320，具体用于：

确定所述航行设备任一部位的所述实时应力大于所述应力阈值的预设百分比的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

在上述实施例的基础上，比较模块320，具体用于：

确定所述航行设备任一部位的所述应力阈值与所述实时应力的差值大于预设值的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

在上述实施例的基础上，确定模块330，具体用于：

基于预设角度粒度对所述当前航向进行调整，和/或，基于预设速度粒度对所述当前航速进行调整，以降低各所述目标部位的实时应力，得到所述目标航向和所述目标航速。

本发明实施例所提供的航行设备的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的航行设备的控制方法，具备执行航行设备的控制方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述航行设备的控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

图4为本发明实施例提供的一种航行设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性航行设备4的框图。图4显示的航行设备4仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，航行设备4以通用计算电子设备的形式表现。航行设备4的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

航行设备4典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被航行设备4访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。航行设备4可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

航行设备4也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该航行设备4交互的设备通信，和/或与使得该航行设备4能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，航行设备4还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图4所示，网络适配器20通过总线18与航行设备4的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合航行设备4使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及页面显示，例如实现本发明实施例所提供的航行设备的控制方法，该方法包括：

在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的航行设备的控制方法的技术方案。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现例如本发明实施例所提供的航行设备的控制方法，该方法包括：

在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

另外，本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种航行设备的控制方法，其特征在于，包括：

在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

2.根据权利要求1所述的航行设备的控制方法，其特征在于，在根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析之前，还包括：

基于图像获取装置获取所述航行设备周边预设范围内波浪的图像信息，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息。

3.根据权利要求2所述的航行设备的控制方法，其特征在于，所述波浪的状态信息包括波向、波长和波高，相应地，根据所述波浪的图像信息确定所述波浪的状态信息，包括：

通过对所述波浪的图像信息进行图像分析，确定所述波浪的波向、波长和波高。

4.根据权利要求1所述的航行设备的控制方法，其特征在于，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力，包括：

根据所述波浪的状态信息确定所述航行设备的运动响应和结构载荷；

基于所述航行设备的运动响应和结构载荷对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力。

5.根据权利要求1所述的航行设备的控制方法，其特征在于，比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位，包括：

确定所述航行设备任一部位的所述实时应力大于所述应力阈值的预设百分比的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

6.根据权利要求1所述的航行设备的控制方法，其特征在于，比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位，包括：

确定所述航行设备任一部位的所述应力阈值与所述实时应力的差值大于预设值的情况下，将所述部位确定为所述目标部位。

7.根据权利要求1所述的航行设备的控制方法，其特征在于，基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，包括：

基于预设角度粒度对所述当前航向进行调整，和/或，基于预设速度粒度对所述当前航速进行调整，以降低各所述目标部位的实时应力，得到所述目标航向和所述目标航速。

8.一种航行设备的控制装置，其特征在于，包括：

分析模块，用于在航行设备航行过程中，根据所述航行设备周边预设范围内波浪的状态信息对所述航行设备进行应力分析，确定所述航行设备各部位的实时应力；

比较模块，用于比较所述航行设备各部位的所述实时应力和应力阈值，将所述实时应力和所述应力阈值满足预设条件的部位确定为目标部位；

确定模块，用于基于所述航行设备的当前航向和/或当前航速以及所述目标部位确定目标航向和目标航速，并控制所述航行设备基于所述目标航向和所述目标航速航行。

9.一种航行设备，其特征在于，所述航行设备包括：

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；

其中，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，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-8中任一所述的航行设备的控制方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-8中任一所述的航行设备的控制方法。