CN209069303U - 一种基于ar技术的船舶导航辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，包含电子海图系统、人机交互设备、GPS天线、AIS天线和AR眼镜；运用该装备，能够在船舶驾驶人员的真实视野里，视情自动叠加显示助航信息，包括：计划航线、引导航线、偏航距离、目标（转向点）方位和距离、目标（转向点）指示标、附近危险物（沉船、暗礁等）指示标、附近他船船名、他船航向航速、是否存在碰撞危险、如何进行避碰等诸多关键要素，能够为船舶驾驶人员进行安全航行提供良好的信息支撑。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，属于航海保障技术领域。
背景技术
在茫茫大海上，可供船舶安全航行的“航路”并不类似于陆地上用于行车的公路，通过人的肉眼就能轻易识别出“航路”的边界，因此，海上船舶的驾驶员并不容易察觉到所驾驶的船舶是否已经在风、流的影响下出现了“偏航”的情况，而那些能够对船舶航行安全造成威胁的沉船、暗礁等碍航物，由于一般都处在水面以下，同样存在着依靠肉眼难以轻易识别的特点，所以，在大海上操纵船舶和在陆地公路上驾驶车辆相比，存在着更高的难度和更大的危险性，如果不能尽早发现船舶的偏航状况并及时加以修正，非常容易出现触礁、搁浅等船舶航行安全事故。
此外，船舶在海上航行过程中，尤其是在能见度不良的情况下，还存在着如何快速识别周边船舶（获取船舶呼号或船名），并与其建立无线电沟通，以便进行安全、合理避碰的问题。目前，在航海业内，为了进行船舶之间的身份快速识别，联合国海事组织要求所有100总吨以上的船舶全部安装AIS系统，该系统能够将自身的船名、呼号、经纬度、航向航速等关键信息通过无线电波不停地向外进行发射，同时也不停地接收来自他船的AIS信息，并将其自动标绘在电子海图上进行显示。但是这种方法对于船舶驾驶人员而言，并不够简单直接，还需要将电子海图和实际海况进行人工比对才能确认周边船舶的方位，对于紧急情况下的船舶避碰不能够提供及时快捷的信息支撑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何利用增强现实AR技术，为船舶驾驶人员识别海上航路、发现船舶偏航情况、提示水下碍航物位置、提示周边船舶信息，提供方便、快捷的辅助技术手段，公开了一种用于在船舶航行过程中能够为船舶驾驶员进行增强现实导航信息提示的技术装备。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，包含电子海图系统、人机交互设备、GPS天线、AIS天线和AR眼镜；所述电子海图系统的三个输入接口分别与所述人机交互设备、GPS天线、AIS天线的输出接口相连，所述电子海图系统的输出接口与AR眼镜的输入接口相连。
作为本发明一种基于AR技术的船舶导航辅助装置的进一步优选方案，电子海图系统与GPS天线、AIS天线的数据接口符合IEC61162接口标准。
作为本发明一种基于AR技术的船舶导航辅助装置的进一步优选方案，电子海图系统与人机交互设备的数据接口符合PS2接口标准。
作为本发明一种基于AR技术的船舶导航辅助装置的进一步优选方案，电子海图系统与AR眼镜的数据接口符合VGA\DVI\HDMI视频接口标准。
作为本发明一种基于AR技术的船舶导航辅助装置的进一步优选方案，所述AR眼镜是一种半透视的眼镜。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本实用新型一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，包含电子海图系统、人机交互设备、GPS天线、AIS天线和AR眼镜，运用该装备，能够在船舶驾驶人员的真实视野里，视情自动叠加显示包括计划航线、引导航线、偏航距离、目标（转向点）方位和距离、目标（转向点）指示标、附近危险物（沉船、暗礁等）指示标、附近他船船名、他船航向航速、是否存在碰撞危险、如何进行避碰等诸多关键要素在内的辅助导航信息，能够为船舶驾驶人员进行安全航行提供良好的信息支撑。
附图说明
图1是本实用新型一种基于AR技术的船舶导航辅助装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型主要有5个部分组成。
其中，电子海图系统1是本实用新型的核心部分，其三个输入接口分别与人机交互设备2、GPS天线3、AIS天线4的输出接口相连，其输出接口与AR眼镜5的输入接口相连。
电子海图系统1是一套具备一定计算和处理能力的计算机软硬件系统，内载有电子海图软件，该系统能够从人机交互设备2接收用户的操作，将即将执行的航行计划信息录入到内存中，参与到后续的系统运行中。
电子海图系统1从GPS天线3获取船舶当前的自身位置（经纬度）及动态（对地航向航速）等信息，并根据用户所输入的计划航线，自动计算本船的偏航距离、目标（转向点）方位和距离，以及正确的引导航线。
电子海图系统1从内置的海图软件获取船舶附近的沉船、暗礁等碍航物的位置（经纬度）信息，并结合从GPS天线3获取的船舶当前自身位置及动态信息，自动计算本船与这些碍航物之间的相对位置关系，得出最佳避让方案。
电子海图系统1从AIS天线4获取船舶附近他船的位置（经纬度）及动态（对地航向航速、相对运动方向、相对运动速度）等信息，并结合从GPS天线3获取的船舶当前自身位置及动态信息，自动计算本船与他船之间的相对运动要素（DCPA\TCPA），判断是否存在碰撞危险，并得出最佳避碰方案。
电子海图系统1将上述所有计算所得的结果，输出到AR眼镜5，进行图形化和文本化的显示，在不妨碍船舶驾驶人员正常观测实际海况和操纵船舶的同时，能够为船舶驾驶人员提供智能化的导航信息服务。
Claims (5)
1.一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，其特征在于：包含电子海图系统（1）、人机交互设备（2）、GPS天线（3）、AIS天线（4）和AR眼镜（5）；所述电子海图系统（1）的三个输入接口分别与所述人机交互设备（2）、GPS天线（3）、AIS天线（4）的输出接口相连，所述电子海图系统（1）的输出接口与AR眼镜（5）的输入接口相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，其特征在于：电子海图系统（1）与GPS天线（3）、AIS天线（4）的数据接口符合IEC61162接口标准。
3.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，其特征在于：电子海图系统（1）与人机交互设备（2）的数据接口符合PS2接口标准。
4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，其特征在于：电子海图系统（1）与AR眼镜（5）的数据接口符合VGA\DVI\HDMI视频接口标准。
5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的船舶导航辅助装置，其特征在于：所述AR眼镜（5）是一种半透视的眼镜。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114111789A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 深圳鳍源科技有限公司 | 一种水下航行器的导航方法、装置、计算机设备及介质 |
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2018
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