一种基于北斗高精度定位技术的智能化引航作业指挥系统的制作方法

本发明涉及船舶引航，特别是涉及一种基于北斗高精度定位技术的智能化引航作业指挥系统。

背景技术：

1、引水权是国家主权与尊严的体现，外国船舶在进、出我国港口时，必须由我国引水员引领，否则不得自由进出。对引水员的工作要求是，熟悉港口水域特征，能够协助船长操控船舶进、出港和靠离泊码头。由于当今远洋船舶船体日趋硕大，一方面对通航环境、靠离泊码头的操船技术要求越来越高，另一方面，领航员、船长以及协助大型船舶靠离泊码头的拖轮驾驶人员，他们的有效视线却受到了极大限制，尤其是大型危化品船舶在夜间进行靠离泊码头作业，引航员的操船指挥水平，拖轮驾驶人员的协调配合能力，对于保障船舶与码头安全，具有了决定性作用。

2、因此，亟需为引航员、拖轮驾驶人员提供一套高度信息化、可视化的船舶引航作业控管指挥系统，用于解决引航员、拖轮驾驶人员间协调配合信息供给不充分问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种基于北斗高精度定位技术的智能化引航作业指挥系统，旨在用于如何解决现有技术中引航员、拖轮驾驶人员的协调配合能力较差，进而导致引航作业效率低下的问题。

2、本发明实施例中提供了一种基于北斗高精度定位技术的智能化引航作业指挥系统，包括：

3、引航作业大数据中心系统，所述引航作业大数据中心系统用于在全面采集、融合水域航行安全、引航作业过程信息的基础上，以安全、高效引航业务为核心，综合应用业务数据模型分析、数据孪生应用等现代信息技术，构建全时域、全要素引航作业安全保障信息系统，为引航作业提供安全保障服务。

4、引航作业移动端系统，所述引航作业移动端系统在引航作业大数据中心系统支持下，用于为引航员、拖船操船人员全面、实时掌控引航作业船舶状态信息和安全态势信息，提供技术支撑；

5、便携式北斗高精度定位系统，所述便携式北斗高精度定位系统是一套以北斗cors高精度定位技术为基础的智能化装置，由引航员携带上船，通过5g网络，为引航作业大数据中心系统提供实时、高精度的船舶定位数据，为数据中心智能解算靠离泊船舶的运动状态提供数据支持。

6、固定式北斗高精度定位系统，所述固定式北斗高精度定位系统是一套以北斗cors高精度定位技术为基础的智能化装置，固定安装在拖船上，通过5g网络，为引航作业大数据中心系统提供实时、高精度的拖船定位数据，为数据中心智能解算拖船运动状态提供数据支持。

7、进一步的，所述引航作业大数据中心系统的功能包括：

8、引航作业任务的编辑与管理，用于构建自引航任务建立、计划编制、任务下达、作业跟踪、作业结果报告全过程信息化管理流程；

9、引航作业安全评估与事中安全预警管理，用于构建“一案一策”的船舶引航、靠离泊作业事前风险评估，事中风险跟踪监测评估与预警服务模型，为引航作业安全提供技术支撑；

10、引航作业辅助决策信息服务管理，用于为引航员、拖船操船人员提供实时的辅助决策信息；

11、作业过程信息与作业效能评估，自动存储引航作业全过程信息，全景式、多维度回放引航作业过程信息，为分析评估引航靠离泊作业的效率、优化作业方案提供数据分析手段和信息支撑。

12、进一步的，所述引航作业大数据中心系统功能具体包括：

13、引航任务计划编制管理，所述引航任务计划编制内容包括以引航任务为索性的引航任务名、任务编号、引航船舶名、引航计划开始时间、任务起始点、转折点、终点，引航员姓名，引航作业拖船数量、拖船名、驾驶人员等信息的录入与编辑；

14、引航任务计划管理，所述引航任务计划管理内容包括任务计划的审核、修改、审核入库与通过移动短信、传真、邮件通知引航任务执行人、引航船舶及接驳码头管理人员。

15、进一步的，所述引航作业大数据中心系统功能具体包括：

16、引航作业安全评估管理，所述引航作业安全评估内容包括，以引航员申请启动引航作业时间为索引，引航船舶、拖船适航参数为依据，自动根据作业水域气象、潮汐、航行警告等信息，对开展该项引航作业进行安全评估，安全则建议批准执行，不安全则建议改期执行；

17、事中安全预警管理，所述事中安全预警管理内容包括，以执行过程中的引航任务为索引，自动根据船舶所经水域气象、潮汐等实时监测数据，对引航作业期间的引航船舶和引航拖船航行安全进行评估，并通过引航作业移动端系统为引航员、拖船驾乘人员提供即时航行风险预警。

18、进一步的，所述引航作业大数据中心系统功能内容具体包括：

19、引航作业辅助决策信息服务管理，所述引航作业辅助决策信息服务管理的内容包括，为引航作业移动端系统提供以下辅助决策信息，

20、引航船舶靠/离泊码头桥衍的实时视频监控信息；

21、以引航作业拖船作业点为基准的船舶实时船位、船艏向定位及移动速度监测信息；

22、以引航船舶靠/离泊船舶靠岸端船舷为基准的船舶实时定位、船艏向及移动速度信息，船艏端、船尾端与码头岸线的垂直距离，靠/离速度、加速度，船舷与码头岸线的夹角、夹角变化速度和加速度；

23、引航船舶靠/离泊速度和加速度超阈值报警，船舷与码头岸线的夹角变化速度和加速度超阈值报警。

24、进一步的，所述引航作业大数据中心系统功能内容具体包括：

25、作业效能评估管理，所述作业效能评估管理内容包括，自动存储引航作业全过程信息，全景式、多维度回放引航作业过程信息，为分析评估引航靠离泊作业的效率、优化作业方案提供数据分析手段和信息支撑。

26、进一步的，所述引航作业移动端系统功能内容具体包括：

27、引航作业任务的启动，引航员、引航拖轮驾驶员确认启动引航作业，系统自动连接引航作业大数据中心系统，上传引航作业移动端设备定位数据，并下载该项引航作业任务各项作业参数，显示作业任务执行人在岗位置信息；

28、引航作业辅助导航，系统以gis地图为背景，引航船舶靠/离泊船舶靠岸端船舷监控点和引航拖船作业点为船位，显示船舶船位、计划航路、转折点和引航终点；

29、视频信息叠加显示，采用移动端视窗技术，在导航界面上实时叠加显示靠/离泊码头岸线实时视频监控信息；

30、辅助作业信息显示，实时直观显示引航船舶靠/离泊船舶靠岸端船舷为基准的船舶实时定位、船艏向及移动速度信息，船艏端、船尾端与码头岸线的垂直距离，靠/离速度、加速度，船舷与码头岸线的夹角、夹角变化速度和加速度；

31、作业报警提示信息显示，引航船舶靠/离泊速度和加速度超阈值报警，船舷与码头岸线的夹角变化速度和加速度超阈值报警；

32、航行环境信息显示，引航作业区的风力、风向、潮汐实时监测参数显示，出现超设定阈值变化时，系统自动提示报警。

33、进一步的，所述便携式北斗高精度智能引航作业系统的功能具体包括：

34、接收北斗卫星cors基站定位修正参数，实时获取监控船舷的实时定位点和船舷艏向定位信息，实时定位点信息的精度为厘米级；

35、连接所述引航作业大数据中心系统，接收被引航船舶的船长数据，并设置、解算船首、船尾二个定位监控点及监控点的定位数据，以及船舷艏向罗经定位数据；

36、向引航大数据中心实时高速发送船首、船位二个定位监控点的定位数据，船舷艏向罗经定位数据。

37、进一步的，所述固定式北斗高精度智能引航作业系统的功能具体包括：

38、自动接收北斗卫星cors基站定位修正参数，并解算拖船作业点定位数据和船艏向罗经定位数据，实时定位点信息的精度为厘米级；

39、向引航大数据中心实时发送拖船作业点定位数据和船艏向罗经定位数据。

40、本发明的有益效果在于：

41、通过系统引航作业大数据中心系统，为引航员、拖船驾驶人员提供引航作业信息服务，通过引航作业移动端系统，为引航员、拖船操船人员提供技术支撑，通过便携式北斗高精度智能引航作业系统，为引航作业大数据中心系统提供实时船舶定位数据，通过固定式北斗高精度智能引航作业系统，为引航作业大数据中心系统提供实时拖船定位数据，系统可提供实时的、可视化的靠离泊船舶船位、船速、加速度，靠泊船舷与码头岸线的夹角与夹角变化率，以及靠泊船舷与码头岸线的实时视频，为引航员科学组织与指挥引航靠离泊作业，提高拖船驾驶人员协同操船能力，最终能够实现引航业务管理信息化，引航、靠离泊作业数字化，提高了船舶引航与靠离泊作业的安全性和高效性。