[发明专利]基于涌浪占比和谐摇联合计算船舶风险的方法及装置

说明书

本发明提供了基于涌浪占比和谐摇联合计算船舶风险的方法及装置，包括获取当前海浪的波周期和波向；根据所述波周期和波向生成周期变化极坐标图，所述周期变化极坐标图用于描述所述波周期和波向条件下，不同船速和船向的船舶的横摇遭遇周期的变化；所述周期变化极坐标图以正北方向为零度方向；获取船舶的当前船速和船向；在所述周期变化极坐标图中查询所述当前船速和船向对应的目标横摇遭遇周期；若所述目标横摇遭遇周期与船舶固有周期的比值位于预设第一区间之内，则提示船舶存在航行风险。本发明形成了以横摇评估为中心，分别考虑纵摇、垂荡、涌浪占比以及波浪陡度的多角度预测船舶风险的技术方案，从而为船舶的安全运行保驾护航。

技术领域

本发明涉及数据分析领域，尤其涉及基于涌浪占比和谐摇联合计算船舶风险的方法及装置。

背景技术

船舶在风浪中航行时，其运动情况比较复杂，与船舶安全操纵密切相关的是横摇、纵摇和垂荡。横摇涉及船舶的稳性，有时会引起货物移动，致使船舶横倾，过大的横倾可能导致船舶倾覆。纵摇会导致降速，还会引起船首上浪而使甲板货、甲板设备损坏，同时纵摇使船体特别是其前部因受到浪的冲击力而受损，此外纵摇引起螺旋桨空转将给主机运转造成障碍。垂荡也是一种有害于船舶航行的运动，往往与纵摇同时产生，造成船舶失速，主机功率得不到充分利用，垂荡相位若与纵摇相位相差不多，二者共同作用下将会引起船舶激烈的拍底、上浪、螺旋桨空转。

此外，除了波高外，大的波浪陡度也可能造成船舶大幅倾斜，导致沉船；另外，组成成分不同的波浪对船舶的影响不同，比如，涌浪能量占比大时，系泊船舶容易发生缆绳断裂。

然而，现有技术中不论是对于横摇、纵摇和垂荡的研究结果，还是对于波浪相关参数的研究结果均以理论居多，而难以提出切实可行的能够对于行驶中的船舶进行预警的技术方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出基于涌浪占比和谐摇联合计算船舶风险的方法及装置。本发明具体是以如下技术方案实现的：

一方面，基于涌浪占比和谐摇联合计算船舶风险的方法，包括：

获取当前海浪的波周期和波向；

根据所述波周期和波向生成周期变化极坐标图，所述周期变化极坐标图用于描述所述波周期和波向条件下，不同船速和船向的船舶的横摇遭遇周期的变化；所述周期变化极坐标图以正北方向为零度方向；

获取船舶的当前船速和船向；

在所述周期变化极坐标图中查询所述当前船速和船向对应的目标横摇遭遇周期；

若所述目标横摇遭遇周期与船舶固有周期的比值位于预设第一区间之内，则提示船舶存在航行风险。

进一步地，所述在所述周期变化极坐标图中查询所述船速对应的目标横摇遭遇周期，包括：

在所述周期变化极坐标图中划分多个区间，处于相同区间中的各个位置点对应的横摇遭遇周期与预设横摇遭遇周期小于预设值；

查询所述船速在所述周期变化极坐标中对应的目标位置点；

以所述目标位置点所在区间的预设横摇遭遇周期作为所述船速对应的目标横摇遭遇周期。

进一步地，在所述在所述周期变化极坐标图中查询所述船速对应的目标横摇遭遇周期，之后还包括，判断所述目标横摇遭遇周期与船舶固有周期的比值是否位于预设第一区间之内的步骤，所述判断所述目标横摇遭遇周期与船舶固有周期的比值是否位于预设第一区间之内，包括：

在所述周期变化极坐标中提取危险区间，所述危险区间对应的预设横摇遭遇周期与船舶固有周期相同；

将所述危险区间设为当前目标区间；

以所述当前目标区间为中心，获取所述当前目标区间临接的两个第一区间，并获取所述第一区间对应的第一横摇遭遇周期；