申请/专利权人：武汉理工大学

申请日：2022-01-17

公开（公告）日：2024-06-07

公开（公告）号：CN114462822B

主分类号：G06Q10/0635

分类号：G06Q10/0635;G06Q50/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.07#授权;2022.05.27#实质审查的生效;2022.05.10#公开

摘要：本发明公开了一种基于破冰船护航的船舶航行风险预警方法、系统和介质，可应用于船舶技术领域。本发明通过根据跟驰距离和航行速度结合预先构建的破冰船风险场模型和海冰风场险场模型确定当前跟驰船舶对应的破冰船风险场势能和海冰风险场势能，接着根据北极航行船舶跟驰模型、当前跟驰船舶的最小安全跟驰距离和破冰船风险场模型确定当前跟驰船舶的可接受碰撞风险势能，以及根据海冰运动速度、航道宽度、当前跟驰船舶的最大海冰密集度和海冰风场险场模型确定当前跟驰船舶的可接受冰困风险势能，然后根据破冰船风险场势能、海冰风险场势能、可接受碰撞风险势能和可接受冰困风险势能对当前跟驰船舶进行风险预警，从而降低船舶航行过程中的航行风险。

主权项：1.一种基于破冰船护航的船舶航行风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：采集预设冰区上船舶的航行数据和海冰数据，所述船舶包括跟驰船舶和破冰船舶；根据所述航行数据和所述海冰数据构建船舶航行风险模型，所述船舶航行风险场模型包括破冰船风险场模型和海冰风场险场模型；获取船舶的跟驰距离和航行速度；根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述破冰船风险场模型确定当前跟驰船舶对应的破冰船风险场势能，以及根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述海冰风场险场模型确定当前跟驰船舶对应的海冰风险场势能；根据北极航行船舶跟驰模型、所述当前跟驰船舶的最小安全跟驰距离和所述破冰船风险场模型确定所述当前跟驰船舶的可接受碰撞风险势能，以及根据海冰运动速度、航道宽度、所述当前跟驰船舶的最大海冰密集度和所述海冰风场险场模型确定所述当前跟驰船舶的可接受冰困风险势能；根据所述破冰船风险场势能、所述海冰风险场势能、所述可接受碰撞风险势能和所述可接受冰困风险势能对所述当前跟驰船舶进行风险预警；其中，所述根据所述航行数据和所述海冰数据构建破冰船风险场模型，包括：根据所述航行数据和所述海冰数据构建公式（1）的破冰船风险场模型： 公式（1）其中，公式（1）中表示位于处破冰船形成的风险场在点处场强，方向从点指向点；表示根据所述航行数据和所述海冰数据确定的破冰船的碰撞风险系数；为点到点的向量，为的模，是待定参数；所述根据所述航行数据和所述海冰数据构建海冰风场险场模型，包括：根据所述航行数据和所述海冰数据构建如公式（2）的海冰风场险场模型： 公式（2）其中，公式（2）中表示时刻位于点处的海冰风险场在点处的场强，方向从点指向点；为点到点的向量，为的模；是待定参数；为时刻处海冰风险场的海冰密集度，，为冰航道内海冰运动速度（ms），为破冰船宽度；所述根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述破冰船风险场模型确定当前跟驰船舶对应的破冰船风险场势能，包括：根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述破冰船风险场模型，采用公式（3）确定当前跟驰船舶对应的破冰船风险场势能： 公式（3）其中，公式（3）中为处破冰船在处的场强；表示当前跟驰船舶的碰撞风险系数；为点到点的向量，为的模，是待定参数；所述根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述海冰风场险场模型确定当前跟驰船舶对应的海冰风险场势能，包括：根据所述跟驰距离、所述航行速度和所述海冰风场险场模型，采用公式（4）确定当前跟驰船舶对应的海冰风险场势能： 公式（4）其中，公式（4）中表示时刻海冰风险场在处的场强，表示跟驰船的冰困风险系数，为待定参数；，为时刻的的模，表示当前跟驰船舶的航行速度；为破冰船船长；为点到点的向量，为的模；是待定参数；为时刻处海冰风险场的海冰密集度，，为冰航道内海冰运动速度，为破冰船宽度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉理工大学 基于破冰船护航的船舶航行风险预警方法、系统和介质

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