一種遠(yuǎn)洋船舶避臺航線的智能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠(yuǎn)洋船舶航行領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)洋船舶避臺航線的智能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，遠(yuǎn)洋船舶的避臺行動大多靠人工完成有些船舶的避臺航線由氣導(dǎo)公司推薦，但費(fèi)用高，而且不能根據(jù)實(shí)際情況隨時進(jìn)行調(diào)整。為提高避臺行動的安全性和經(jīng)濟(jì)性，借助氣象統(tǒng)計中的目標(biāo)圓理論，提出完整的遠(yuǎn)洋船舶避臺航線設(shè)計算法，并在全球電子海圖平臺上對該算法進(jìn)行模擬結(jié)果證明，該算法能夠根據(jù)避臺人員要求自動設(shè)計避臺航線，改變了目前避臺航線依賴于人工的局面，對于提高避臺航線設(shè)計的自動化程度和保障船舶安全具有十分重要的意義。隨著臺風(fēng)預(yù)報精度的提高和電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(E⑶IS)的強(qiáng)制安裝，迫切需要開發(fā)一個以E⑶IS為顯示終端的避臺航線設(shè)計系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)洋船舶避臺航線的智能裝置。
[0004]本發(fā)明以岸基氣象臺發(fā)布的臺風(fēng)信息為依據(jù)，根據(jù)使用者的要求自動計算避臺航線和航行計劃，并將其直接顯示在電子海圖上。
[0005]根據(jù)氣象學(xué)統(tǒng)計，熱帶氣旋風(fēng)浪分布大致呈圓形分布，在設(shè)計航線時可將臺風(fēng)作用范圍視為圓形。因船舶操縱性能及臺風(fēng)強(qiáng)度的不同，使用者需要結(jié)合船況貨物以及臺風(fēng)信息等實(shí)際情況選擇最小避臺距離，并要求船舶在進(jìn)入臺風(fēng)圈前某設(shè)定時間采取行動。智能裝置所含運(yùn)算過程如下:
按照時刻臺風(fēng)位置，根據(jù)預(yù)報得到臺風(fēng)在未來一段時間內(nèi)的運(yùn)動速度和運(yùn)動方向，船舶位置、航速、航向等，做如下分析:
1、避臺必要性計算
根據(jù)臺風(fēng)和船舶信息，計算出臺風(fēng)相對船舶的距離、方位，以緯線為基準(zhǔn)緯線，將船舶和臺風(fēng)所在區(qū)域投影成墨卡托平面，將船舶運(yùn)動矢量和臺風(fēng)運(yùn)動矢量向軸投影，并用船舶矢量減去臺風(fēng)矢量，得到船舶相對于臺風(fēng)的運(yùn)動矢量，進(jìn)而求解出船臺之間的最近會遇距離，最近會遇時間。從而確定在計劃航線的某個航段上，船舶在該航段航行是安全的，不需要采取避臺行動，應(yīng)對下個航段進(jìn)行計算，直知找到需要避臺的航段或者航程，從而計算出船舶進(jìn)入臺風(fēng)圈的位置。
[0006]⑴設(shè)定船舶開始位置點(diǎn)，假定如果不采取避臺措施，船舶進(jìn)入臺風(fēng)圈的位置點(diǎn)，從而計算得出船舶距臺風(fēng)圈的距離。
[0007]⑵比較該距離與該航段的剩余航程大小:如果大，說明船舶在該航段不會進(jìn)入臺風(fēng)圈；如果小于剩余航程，說明船舶在該航段上會進(jìn)入臺風(fēng)圈，需要進(jìn)行避臺時機(jī)的計算。
[0008]2、避臺時機(jī)的計算:
通過假定船舶應(yīng)在進(jìn)入臺風(fēng)圈前采取行動的點(diǎn)，由該點(diǎn)沿航線回推，得到避臺行動開始點(diǎn)計算船舶到達(dá)時臺風(fēng)的位置、船臺之間的距離和方位。
[0009]3、避臺措施
本發(fā)明所采取的方法，為變速或變向在臺風(fēng)后通過，在臺風(fēng)前通過的計算過程類似在實(shí)際中，可先選取一個合適的航速，然后再計算應(yīng)采取的航向，這樣就實(shí)現(xiàn)了既變向又變速的目的。通過確定在臺風(fēng)后通過應(yīng)采取的航向；確定變向在臺風(fēng)后通過時，應(yīng)采取的最小航速和最大航速。
[0010]4、復(fù)航
臺風(fēng)72H預(yù)報存在較大誤差，因此需要確認(rèn)轉(zhuǎn)向避臺措施無效的時間點(diǎn)；從而進(jìn)一步效正最小、最大航速及航向指標(biāo)。
[0011]根據(jù)避臺參數(shù)自動設(shè)計避臺航線和航行計劃。當(dāng)船舶信息或者臺風(fēng)信息得到更新后，可以根據(jù)新的信息自動重新設(shè)計避臺策略，從而有效減輕避臺航線設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)，最大限度地保證航行安全。
[0012]由于船舶和臺風(fēng)處在不同緯度，在計算相對速度矢量時，計算結(jié)果會產(chǎn)生一定的誤差。反復(fù)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)誤差規(guī)律:誤差會隨著船舶和臺風(fēng)的緯度和緯度差的增大而增大，船舶和臺風(fēng)位于南北緯20度，誤差一般較小。船舶和臺風(fēng)位于南北緯40度以內(nèi)時，誤差較大。在使用過程中可以通過適當(dāng)增大避臺距離來彌補(bǔ)該計算誤差。
[0013]本發(fā)明以船舶節(jié)能為目標(biāo)的裝帆船舶航線優(yōu)化設(shè)計方法，并以新加坡-臺灣航線為例進(jìn)行驗(yàn)證按照本方法選出的優(yōu)化航線，取得很好的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種遠(yuǎn)洋船舶避臺航線的智能裝置，其特征是以岸基氣象臺發(fā)布的臺風(fēng)信息為依據(jù)，根據(jù)使用者的要求自動計算避臺航線和航行計劃，并將其直接顯示在電子海圖上。2.根據(jù)氣象學(xué)統(tǒng)計，熱帶氣旋風(fēng)浪分布大致呈圓形分布，在設(shè)計航線時可將臺風(fēng)作用范圍視為圓形，因船舶操縱性能及臺風(fēng)強(qiáng)度的不同，使用者需要結(jié)合船況貨物以及臺風(fēng)信息等實(shí)際情況選擇最小避臺距離，并要求船舶在進(jìn)入臺風(fēng)圈前某設(shè)定時間采取行動。3.智能裝置所含運(yùn)算過程如下: I、避臺必要性計算:⑴設(shè)定船舶開始位置點(diǎn)，假定如果不采取避臺措施，船舶進(jìn)入臺風(fēng)圈的位置點(diǎn)，從而計算得出船舶距臺風(fēng)圈的距離；(2)比較該距離與該航段的剩余航程大?。籌1、避臺時機(jī)的計算；111、避臺措施；IV、復(fù)航。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)洋船舶避臺航線的智能裝置。本發(fā)明以岸基氣象臺發(fā)布的臺風(fēng)信息為依據(jù)，根據(jù)使用者的要求自動計算避臺航線和航行計劃，并將其直接顯示在電子海圖上。根據(jù)氣象學(xué)統(tǒng)計，熱帶氣旋風(fēng)浪分布大致呈圓形分布，在設(shè)計航線時可將臺風(fēng)作用范圍視為圓形。因船舶操縱性能及臺風(fēng)強(qiáng)度的不同，使用者需要結(jié)合船況貨物以及臺風(fēng)信息等實(shí)際情況選擇最小避臺距離，并要求船舶在進(jìn)入臺風(fēng)圈前某設(shè)定時間采取行動。
【IPC分類】G08G3/00
【公開號】CN105575184
【申請?zhí)枴緾N201410540689
【發(fā)明人】劉鑫
【申請人】威海拓達(dá)高科船舶科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月14日