[发明专利]一种船舶姿态显示装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及船舶安全航行技术领域，尤其是涉及一种可以实时显示船舶姿态，能够为船舶海上安全作业提供可靠数据支持的船舶姿态显示装置的控制方法。     

背景技术

近年来，由于我国改革开放的不断深入和对外经济交流的加强，船舶运输业作为国际贸易货物流通的主要渠道，得到了迅猛的发展。由于船舶运输业对大型船舰的需求，伴随着造船技术的不断进步，船舶大型化已经成为船舶发展的趋势。

大型船舶载重大、吃水深、尺度长、冲程大、惯性大，受海风、海浪等因素干扰较大，其干扰反应较小型船舶来的更为强烈。受海风、海浪等环境因素干扰，大型船舶的操纵性能下降，航行姿态发生变化，稳定性变差，不可避免地产生摇摆，尤其在恶劣的海况条件下，对船舶的海上作业造成很大的安全隐患。

大量的海损事故显示，大型船舶在波浪水域航行，船舶摇摆是发生事故的主要原因。

最近几年，我国发生多起大型船舶在大风浪中船沉人亡的恶性事故。发生沉船事故不仅使国家财产遭受到损失，而且，造成大量人员伤亡；另一方面，大型船舶在海面上受到大风浪影响产生各种摇荡运动，会对船上设备的使用、适居性、适航性及安全性等带来不利影响。

 为了保证大型船舶的航行安全，了解当前船舶的姿态，目前国内常用一种倾斜仪设备来显示船舶横摇姿态，而纵摇姿态则没有专门显示设备。

倾斜仪结构简单，精度较低，特别是在恶劣海况下作业时，倾斜仪无法为用户提供精准的摇摆信息，难以用于人员作业指导，甚至会让航海人员产生误判。

因此，目前迫切需要一款能够对船舶当前姿态进行快速、全面、准确的测量的船舶姿态显示装置方法。

中国专利授权公开号CN202511787U，授权公开日2012年10月31日公开了一种船舶水平姿态仪，包括单片机、液晶显示器、按键、通信电平转换模块、重力加速度传感器、蜂鸣器和稳压电源模块，单片机引脚上的信号线分别与液晶显示器、按键、通信电平转换模块、重力加速度传感器、蜂鸣器相连接；稳压电源模块通过导线与单片机、液晶显示器、通信电平转换模块、重力加速度传感器、蜂鸣器相连接，并对其供电。该实用新型只用加速度传感器采集数据，具有采集的数据参数单一，显示的船舶水平姿态精度低、可靠性差的缺点。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的倾斜仪精度低，特别是在恶劣海况下作业时，倾斜仪无法为用户提供精准的摇摆信息，难以用于人员作业指导，甚至会让航海人员产生误判的不足，提供了一种可以实时显示船舶姿态，能够为船舶海上安全作业提供可靠数据支持的船舶姿态显示装置的控制方法。     

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种船舶姿态显示装置的控制方法，所述船舶姿态显示装置包括第一微处理器和分别与第一微处理器相连接的卫星定位仪、三轴地磁传感器、三轴陀螺仪、三轴加速度传感器、计算机和与计算机电连接的触摸屏；第一微处理器与计算机电连接；包括如下步骤：

（1-1）在计算机中预先构建船舶透视模型，并根据横摇角度和纵摇角度及船舶透视模型得到若干个船舶透视图像；将每种船舶姿态透视图像及与其相对应的一组由纵摇角及横摇角构成的查询参数存储至计算机的硬盘中；在计算机中预设纵摇角及横摇角的范围；

（1-2）第一微处理器、卫星定位仪、三轴地磁传感器、陀螺仪、加速度传感器、计算机和触摸屏开始工作；

（1-3）卫星定位仪获得当前位置的定位数据信息，并将定位数据信息传输到第一微处理器内，第一微处理器将接收到的定位数据信息存储至第一微处理器的第一寄存器中；

（1-4）第一微处理器接收到定位数据信息后，第一微处理器开始处理三轴地磁传感器、三轴陀螺仪和三轴加速度传感器检测的地磁场强度、角速度和线加速度的数据，得到船体的航向角、纵摇角及横摇角数据；

（1-5）第一微处理器进行真北航向角的计算，第一微处理器将船体的真北航向角、纵摇角及横摇角数据传输至计算机中；

（1-6）用户通过触摸屏向计算机提交读取船舶透视图像的请求；计算机根据当前的纵摇角及横摇角数据查询相应的船舶透视图像；船舶图像在触摸屏中显示；

（1-7）触摸屏上设有存储键、读取键或数据输出键，

当在一定的时间内，计算机没接收到任何请求，卫星定位仪重新获取定位数据，系统重新开始新一轮航向角、纵摇角及横摇角的计算；

当用户提交了存储请求，计算机将当前的航向角、纵摇角及横摇角数据存入计算机的硬盘内；