船舶定位实时查询系统(船舶定位实时查询系统哪个好)

优立资讯网 今日快讯 2022-08-06 07:08:06 6 0

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“目前船舶使用的定位系统及定位方法有哪些 ?”

海事针对内河航道上的船舶安装了很多的身份识别的系统,比如船载自动 识别系统(AIS)、无线射频识别(RFID)、场间测试信号(VITS)、卫星定位、雷达等。每一个系 统都会有一个经炜度位置,这会导致后台系统无法判别哪一个经炜度的位置才是准确的。 另外,由于这些系统都是单独存在,无法与闭路电视摄像机(CCTV)进行联动,这会导致海 事部门无法通过查看CCTV视频来确认船舶的身份。现有的海事系统中CCTV与定位系统是 分离的,要么只能通过CCTV查看船舶的实时视频,要么只能通过定位系统在地图上查看船 舶的位置,这种方式有个很大的不足,海事人员无法单独通过CCTV或者AIS准确定位船舶 的信息。

【发明内容】

[0003] 针对现有技术的缺陷,本发明提供了一种船舶定位系统及方法。

[0004] 一种船舶定位系统,包括:位置信息获取单元,用于从多个不同定位端获取船舶的 多个位置信息;排序单元,用于对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序,将优先级大 于设定阈值的多个位置信息发送至融合单元;融合单元,将优先级大于设定阈值的多个位 置信息进行融合,得出唯一的船舶经炜度坐标;监控单元,用于根据船舶经炜度坐标获取船 舶监控影像。

[0005] 可选的,所述位置信息包括船舶当前所处的经炜度、位置信息获取的时刻以及定 位端标识。

[0006] 可选的,所述对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序,具体包括:将各定位 端所获取的船舶位置信息的时刻与当前时刻相减,得到各定位端所发送的位置信息距离当 前时刻的时长,按照时长从小到大的优先级顺序对所述多个位置信息进行排序。

[0007] 可选的,所述多个不同定位端包括413、1^10、¥几3、卫星定位、和/或雷达。

[0008] 可选的,所述将优先级大于设定阈值的多个位置信息进行融合,得出唯一的船舶 经炜度坐标,具体包括:在当前时刻t,设此时船舶的真实位置为Pt,在t时刻之前,优先级 大于设定阈值的多个位置信息中的位置坐标分别为朽、^、巧,设这三个坐标分别对应 三个点分别是A、V、G,矢量速度为%、%、%,且分别距离t时刻S、较、巧,根据该 坐标和矢量速度,计算出t时刻船舶的参考位置茗、轻、每,其中:

_1] G 点:?=?+?*? (3)

[0012] 以大地作为参考系,根据参考位置,计算A、V、G三点所对应的参心大地坐标分别 为(BA,LA,HA)、(Bv,Lv,H v)、(Bc,Lc,Hc),其中,该坐标系是以参考椭球的中心为坐标原点, 椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合;B是大地炜度,是以过地面点的椭球法线与椭球赤道 面的夹角;L是大地经度,以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角;H为大地高 度;

[0013] 把大地坐标转换成空间直角坐标,转换公式为:

[0015] 在空间直角坐标系中,1)以参心0为坐标原点;2)Z轴和参考椭球的短轴相重合; 3) X轴与起始子午面和赤道的交线重合;4) Y轴在赤道面上与X轴垂直,构成右手直角坐标 系O-XYZ ;在上述公式⑷中,N为椭球面卯酉圈的曲率半径,e为椭球的第一偏心率,a、b 椭球的长短半径,W为第一辅助系数;其中:a = 6378. 137km ;b = 6356. 7523141km ;

[0019] 把A、V、G三点的坐标代入上述公式(5) -(7),计算得到A、V、G相对应的空间直角 坐标分别为(XA,YA,ZA)、(Xv,Y v,Zv)、(Xs,Ys,Zs);把A、V、G三点融合成一点,令该点为S点, 算法如下:

[0021] 由此得到S点坐标为(XS,YS,ZS);为了得到经炜度坐标,把空间直角坐标转换成大 地坐标,转换公式如下:

[0022] CN 105180943 A 说明书 3/9 页

[0023] 经过融合单元处理之后,便得到唯一经炜度坐标S点为(Bs,Ls,H s)。

[0024] 可选的,所述用于根据船舶经炜度坐标获取船舶监控影像,具体包括:设得到的船 舶经炜度坐标为S点,获得摄像头与S点的水平距离a,摄像头与地面距离b是已知的,根据 直角三角形勾股定理:

[0026] 获得摄像头与S点的距离c,由此对摄像头焦距进行调整,根据该直角面,同时可 以确定该摄像头的俯角α为:

[0028] 接下来求出S点相对于摄像头的真方位角,即从某点的真北方向线起,依顺时针 方向到目标方向线间的水平夹角,采用站心地平坐标系来计算真方位角;设摄像头的位置 为M点,该点的大地坐标为(BM,LM,ΗΜ),经上述坐标转换公式(4),转换为空间直角坐标,即 (XM,YM,Zm),以M点所在的坐标系为站心直角坐标系,记为M-NEU,已知M点、S点的空间直角 坐标,根据两坐标系之间的平移旋转关系,得到:

CN 105180943 A 说明书 4/9 页

[0035] 则M点至S点的方位角为:θ = arctan(E/N) (18)

[0036] 依据定义该方位角即为真方位角,根据真方位角θ,调整摄像头位置。

[0037] -种船舶定位方法,包括如下步骤:SlOO :从多个不同定位端获取船舶的多个位 置信息;S200 :对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序,将优先级大于设定阈值的 多个位置信息发送至融合单元;S300 :将优先级大于设定阈值的多个位置信息进行融合, 得出唯一的船舶经炜度坐标;S400 :根据船舶经炜度坐标获取船舶监控影像。

[0038] 可选的,所述位置信息包括船舶当前所处的经炜度、位置信息获取的时刻以及定 位端标识。

[0039] 可选的,所述步骤S200具体包括:将各定位端所获取的船舶位置信息的时刻与当 前时刻相减,得到各定位端所发送的位置信息距离当前时刻的时长,按照时长从小到大的 优先级顺序对所述多个位置信息进行排序。

[0040] 可选的,所述多个不同定位端包括413、1^10、¥几3、卫星定位、和/或雷达。

[0041] 本发明的有益效果是:本发明通过经炜度位置的融合算法得出经炜度后,与监控 系统进行联动,能让海事人员在视频中就能准确得知船舶的相关信息,从而可以准确的定 位船舶进行视频监控。

【附图说明】

[0042]图1是本发明船舶定位系统的结构示意图;

[0043] 图2是空间大地坐标系;

[0044] 图3是空间直角坐标系;

[0045] 图4是监控单元与S点联动示意图;

[0046] 图5是站心地平直角坐标系与空间直角坐标系示意图;

[0047] 图6是本发明船舶定位方法的流程图。

【具体实施方式】

[0048] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明,使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全 部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图,重点在于示出本发 明的本发明的船舶定位系统包括依次连接的位置信息获取单元、排序单 元、融合单元、和监控单元。该系统首先通过位置信息获取单元收集所有定位端上传上来的 船舶位置信息,接着排序单元和融合单元通过相关的规则判断、计算得出唯一的一个经炜 度信息,用于精确的表示船舶的地理位置。系统将精确的地理位置发送至监控单元,监控单 元根据自已视频范围内的船舶图像结合上传上来的地理位置,可在视频中船舶的上方设计 一个浮动窗,用于显示出该船舶的相关信息。

[0051] 位置信息获取单元,其用于从不同定位端获取船舶的多个位置信息,一般而言,船 舶上会安装多种定位端,例如第一定位端(可以是AIS)、