一种提高船只航行安全防船只碰撞的方法.pdf

一种提高船只航行安全防止船只碰撞的方法，该方法包括一超声波发射器(1)被预先放置在离港口不远的海底海床位置，特别是放置在船道经过的区域附近。该超声波发射器(1)被设置成固定在海床位置S1，每隔一固定时间会发出一固定频率f1的超声波，不同位置的超声波发射器(1)发出的固定频率并不相同，即固定在海床位置Sn，则每隔一固定时间会发出一固定频率fn的超声波。通过不同频率的超声波，可以做到对不同位置的超声波发射器的鉴别。然后将所述船只与Sn的位置关系发送给地面控制系统，控制系统通过计算得到船只位置关系，再将该位置关系传递给相关船只。该方法有效的减少对卫星导航系统的依赖，以一种简单方法为船只航行提供规划防止碰撞，保障船只航行安全。

1.一种提高船只航行安全防止船只碰撞的方法，该方法包括一超声波发射器(1)被预先放置在离港口不
远的海底海床位置，特别是放置在船道经过的区域附近，该超声波发射器(1)被设置成固定在海床位置
S1，每隔一固定时间会发出一固定频率f1的超声波，不同位置的超声波发射器(1)发出的固定频率并不
相同，即固定在海床位置Sn，则每隔一固定时间会发出一固定频率fn的超声波，通过不同频率的超声波，
可以做到对不同位置的超声波发射器的鉴别，然后将所述船只与Sn的位置关系发送给地面控制系统，控制
系统通过计算得到船只位置关系，再将该位置关系传递给相关船只，具体步骤为：
第一步，超声波接收器(2)被固定在船只上，其被设置成可以接收超声波发射器(1)发射的固定频
率的信号，当接收到某个超声波发射器(1)发出的固定频率fn的超声波信号时，先通过预先存储的固定
频率fn与海床位置Sn的对应关系，从而找到其超声波发射器(1)的具体位置；第二步，通过北斗卫星定
位系统(3)完成与超声波接收器(2)与超声波发射器(1)的时间同步；第三步，根据接收超声波信号
的用时t，以及超声波传播速度v，计算出同一时刻不同位置的海床位置Sn与所述船只的远近距离关系；
第四步，将所述远近距离关系传送到陆地的控制系统，控制系统根据所述船只的固有航线以及与固定位置
的距离计算实时的所述船只位置坐标，并把所述船只位置关系传递给相关船只。
2.如权利要求1所述的方法，所述船只与船只之间可以通过光电警报方式互相报警提示。

一种提高船只航行安全防船只碰撞的方法

技术领域：

本申请涉及船只航行安全领域，特别涉及通过超声波和北斗卫星导航系统提高航行安全防止航行碰撞
的方法。

现有技术：

船只的航行安全一直是海运的重要环节。而海域特别是海底地形的复杂，对航运安全带来了极大的安
全隐患。在港口附近海底地形变化受人为影响较大，这些变化难免没有及时反映到船只的航行指挥系统中，
而且也没法通过传统的瞭望等方式避免这些海底地形隐患。这就为船只进港航行带来安全隐患。现有技术
中关于如何避免这些安全隐患并没有好的方法，因此本发明申请目的在于提供一种简单易行的解决船只航
行安全的方法，提高了船只航行特别是进港安全性。另外，本发明针对船只与船只之间通信依赖过度依赖
卫星定位系统的缺点进行改进，可以极大的简化定位步骤。

发明内容：

一种提高船只航行安全防止船只碰撞的方法，该方法包括一超声波发射器(1)被预先放置在离港口
不远的海底海床位置，特别是放置在船道经过的区域附近。该超声波发射器(1)被设置成固定在海床位
置S1，每隔一固定时间会发出一固定频率f1的超声波，不同位置的超声波发射器(1)发出的固定频率并
不相同，即固定在海床位置Sn，则每隔一固定时间会发出一固定频率fn的超声波。通过不同频率的超声波，
可以做到对不同位置的超声波发射器的鉴别。然后将所述船只与Sn的位置关系发送给地面控制系统，控制
系统通过计算得到船只位置关系，再将该位置关系传递给相关船只，具体步骤为：

第一步，超声波接收器(2)被固定在船只上，其被设置成可以接收超声波发射器(1)发射的固定频
率的信号。当接收到某个超声波发射器(1)发出的固定频率fn的超声波信号时，先通过预先存储的固定
频率fn与海床位置Sn的对应关系，从而找到其超声波发射器(1)的具体位置；第二步，通过北斗卫星定
位系统(3)完成与超声波接收器(2)与超声波发射器(1)的时间同步；第三步，根据接收超声波信号
的用时t，以及超声波传播速度v，计算出同一时刻不同位置的海床位置Sn与所述船只的远近距离关系；
第四步，将所述远近距离关系传送到陆地的控制系统(4)。控制系统(4)根据所述船只的固有航线以及
与固定位置的距离计算实时的所述船只位置坐标，并把所述船只位置关系传递给相关船只。

所述船只与船只之间可以通过光电警报方式互相报警提示。

附图说明：

图1为提高船支航行安全的方法框架图

具体实施例

本申请通过超声波发射器(1)，超声波接收器(2)以及北斗卫星导航系统(3)确定船只附近海域地
下情况，以提高船只在附近区域航行的安全。该超声波发射器(1)被预先放置在离港口不远的海底海床
位置，特别是放置在船道经过的区域附近。超声波发射器(1)被设置成固定在海床位置S1，每隔一固定
时间会发出一固定频率f1的超声波，不同位置的超声波发射器(1)发出的固定频率并不相同，即固定在
海床位置Sn，则每隔一固定时间会发出一固定频率fn的超声波。通过不同频率的超声波，可以做到对不同
位置的超声波发射器的鉴别。然后将所述船只与Sn的位置关系发送给地面控制系统，控制系统通过计算得
到船只位置关系，再将该位置关系传递给相关船只，具体步骤为：

1.超声波接收器(2)被固定在船只上，其被设置成可以接收超声波发射器(1)发射的固定频率的信号。
当接收到某个超声波发射器(1)发出的固定频率fn的超声波信号时，先通过预先存储的固定频率fn与海
床位置Sn的对应关系，从而找到其超声波发射器(1)的具体位置；2.通过北斗卫星定位系统(3)完成
与超声波接收器(2)与超声波发射器(1)的时间同步；3.根据接收超声波信号的用时t，以及超声波传
播速度v，计算出同一时刻不同位置的海床位置Sn与所述船只的远近距离关系；4.将所述远近距离关系传
送到陆地的控制系统。控制系统根据所述船只的固有航线以及与固定位置的距离计算实时的所述船只位置
坐标，并把所述船只位置关系传递给相关船只。所述船只与船只之间可以通过光电警报方式互相报警提示。

采用该方法，利用水下超声波技术能够快速定位发射源。此外通过距离计算公式辅助地面控制系统该
没有经过卫星导航系统，因此节约了定位步骤，提高定位效率，从而为船只航行提供规划，保障船只航行
安全。