基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水路交通監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航標是指示航道方向、界限與障礙物的標志，是船舶安全航行的重要助航設(shè)施。多功能航標在傳統(tǒng)航標的基礎(chǔ)上，采用先進的傳感技術(shù)、通信技術(shù)，集成水流速度、水深、大氣溫度、濕度、大氣壓強、降雨量、風向、風速和溢油等傳感器于航標上，為航道管理部門和船舶提供豐富的氣象、水文信息，為船舶安全、監(jiān)視船舶排污提供技術(shù)支持。多功能航標不僅可以拓展航標的功能，還可以收集更豐富的航道信息，對于提升內(nèi)河航運能力、減少安全事故和環(huán)境污染都有重要的價值。
[0003]目前與航標碰撞檢測相關(guān)的系統(tǒng)只能監(jiān)測航標是否發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生碰撞就會向航標管理人員發(fā)送航標碰撞報警信息，管理人員收到報警信息后，開船前往航標碰撞現(xiàn)場檢查航標碰撞情況。由于航標小碰小撞時有發(fā)生，很多碰撞對航標安全幾乎沒有影響，并不需要航標管理人員開船到航標現(xiàn)場查看，因此出現(xiàn)的頻繁報警，會令航標管理者作出錯誤的決策，導(dǎo)致多次無效出航、勞動強度大，資金浪費多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠根據(jù)航標碰撞后的軌跡變化來判斷航標碰撞后狀態(tài)的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法。
[0005]一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)，其包括如下模塊:
[0006]初始位置信息獲取模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置采集航標的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心；
[0007]航標漂移圈確定模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息，并將水流動力作用下的航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標的初始位置信息以及航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息生成航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈；
[0008]航標移位圈確定模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標的初始位置信息為圓心，以航標發(fā)生移位時的位置以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標移位圈；
[0009]狀態(tài)判斷模塊，用于通過導(dǎo)航定位裝置實時采集航標的位置信息，并將實時采集航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)實時采集的航標位置信息與航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈、航標移位圈的關(guān)系判斷航標處于正常漂移、一般碰撞、嚴重碰撞、航標移位中的何種狀態(tài)。
[0010]一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測方法，其包括如下步驟:
[0011]S1、導(dǎo)航定位裝置采集航標的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心;
[0012]S2、導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息，并將水流動力作用下的航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標的初始位置信息以及航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息生成航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈；
[0013]S3、導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標的初始位置信息為圓心，以航標發(fā)生移位時的位置以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標移位圈；
[0014]S4、導(dǎo)航定位裝置實時采集航標的位置信息，并將實時采集航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)實時采集的航標位置信息與航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈、航標移位圈的關(guān)系判斷航標處于正常漂移、一般碰撞、嚴重碰撞、航標移位中的何種狀態(tài)。
[0015]有益技術(shù)效果:本發(fā)明的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)及方法通過在檢測中心中預(yù)設(shè)航標發(fā)生碰撞時位置信息變化的速率閾值，并通過比較實時采集的航標的位置變化與速率閾值來判斷航標的移動速度從而確定航標是否發(fā)生碰撞；并根據(jù)實時采集的航標位置信息與航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈、航標移位圈的關(guān)系判斷航標處于正常漂移、一般碰撞、嚴重碰撞、航標移位中的何種狀態(tài)；然后根據(jù)需要然后向航標管理人員發(fā)送報警信息，管理人員根據(jù)碰撞程度確定是否需要開船前往航標碰撞的現(xiàn)場，出發(fā)前還可以回放航標碰撞的軌跡，以便更進一步了解碰撞情況，大大降低了管理人員現(xiàn)場查看航標的次數(shù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實施例提供的基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測方法流程圖；
[0018]圖3是航標可能所在各種位置的剖面示意圖；
[0019]圖4是航標處于正常漂移狀態(tài)的示意圖；
[0020]圖5是航標處于一般碰撞狀態(tài)的示意圖；
[0021]圖6是航標處于嚴重碰撞狀態(tài)的示意圖；
[0022]圖7是航標處于航標移位狀態(tài)的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，在本發(fā)明實施例的一種基于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的航標碰撞程度檢測系統(tǒng)，其包括如下模塊:
[0024]初始位置信息獲取模塊10，用于通過導(dǎo)航定位裝置采集航標的初始位置信息，并將初始位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0025]航標漂移圈確定模塊20，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息，并將水流動力作用下的航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標的初始位置信息以及航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息生成航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈。
[0026]可選地，所述航標漂移圈確定模塊20包括:
[0027]導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標在航道水流動力作用下的航標的位置信息，并將水流動力作用下的航標的位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0028]檢測中心抽取水流動力作用下的航標未漂移時的位置信息，并生成以航標的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下的航標未漂移時的位置以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標正常位置圈。
[0029]檢測中心抽取水流動力作用下的航標相對于以航標的初始位置的在航道順水方向的位置信息最大值，并生成以航標的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下在航道順水方向的位置信息最大值以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標正常漂移范圍外圈。
[0030]檢測中心抽取水流動力作用下的航標相對于以航標的初始位置的在航道逆水方向的位置信息最大值，并生成以航標的初始位置信息為圓心，以水流動力作用下在航道逆水方向的位置信息最大值以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標正常漂移范圍內(nèi)圈。
[0031]航標移位圈確定模塊30，用于通過導(dǎo)航定位裝置預(yù)先采集航標發(fā)生移位時的位置信息，并根據(jù)生成以航標的初始位置信息為圓心，以航標發(fā)生移位時的位置以及航標的初始位置相對距離為半徑的航標移位圈。
[0032]狀態(tài)判斷模塊40，用于通過導(dǎo)航定位裝置實時采集航標的位置信息，并將實時采集航標的位置信息發(fā)送到檢測中心；檢測中心根據(jù)航標的位置變化判斷航標的移動速度來確定航標是否發(fā)生碰撞，并根據(jù)實時采集的航標位置信息與航標正常位置圈、航標正常漂移范圍外圈、航標正常漂移范圍內(nèi)圈、航標移位圈的關(guān)系判斷航標處于正常漂移、一般碰撞、嚴重碰撞、航標移位中的何種狀態(tài)。
[0033]可選地，所述狀態(tài)判斷模塊40包括:
[0034]導(dǎo)航定位裝置實時采集航標的位置信息，并將實時采集航標的位置信息發(fā)送到檢測中心。
[0035]在檢測中心中預(yù)設(shè)航標發(fā)生碰撞時位置信息變化的速率閾值，并通過比較實時采集的航標的位置變化與速率閾值來判斷航標的移動速度從而確定航標是否發(fā)生碰撞。
[0036]檢測中心判斷實時采集的航標位置落入的范圍:航標沿順水方向相對于航標的初始位置的位置最大值落入航標正常漂移范圍外圈與航標正常位置圈之間，并且航標沿逆水方向相對于航標的初始位置的位置最大值落入航標正常漂移范圍內(nèi)圈與航標正常位置圈之間時，確定航標處于正常漂移狀態(tài)；航標沿順水方向相對于航標的初始位置的位置最大值落入航標正常漂移范圍外圈與航標移位圈之間，并且航