[发明专利]实验室用船舶路径规划培训系统

权利要求书

1.一种实验室用船舶路径规划培训系统，其特征在于，该培训系统包括以下模块：航点选取与存储模块、航行参数计算与存储模块、航线查询模块、航行过程模拟模块和航线调整模块，所述航点选取与存储模块、航行参数计算与存储模块、航线查询模块、航行过程模拟模块和航线调整模块之间通过数据总线相连；

所述航点选取与存储模块依赖于多个航点的选取，根据出发地港口、目的地港口、船舶类型、船舶载货量、船舶吃水深、船舶桅杆高和水文气象条件查阅所在海域的可通航航线，记录对应的多个航点的航点纬度和航点经度，并按照航点编号依次存储到系统数据库中；

所述航行参数计算与存储模块通过选择不同的出发地港口、目的地港口、船舶类型、船舶载货量、船舶吃水深和船舶桅杆高，查询出目标航线表，同时系统根据目标航线表中的航点纬度和航点经度计算相邻航点之间的航程、船艏向、纬度增加量和经度增加量以及各航点处的剩余航程并存储到系统数据库中；

所述航线查询模块根据不同的出发地港口、目的地港口、船舶类型、船舶载货量、船舶吃水深和船舶桅杆高建立出多张航线表，进而建立出航线表数据库，完成航线表数据库的建立后，选择出发地港口、目的地港口、船舶类型、船舶载货量、船舶吃水深和船舶桅杆高进行目标航线的查询；

所述航行过程模拟模块在查询出目标航线表后，在电子海图上模拟实船航行来实现船舶路径规划，用以检验航线的安全性和可靠性；

所述航线调整模块根据船舶实际航行状况进行调整，对航线表中的航点数据进行增加、删除和修改，其中航点数据包括相邻航点之间的航程、船艏向、纬度增加量和经度增加量以及各航点处的剩余航程。

2.根据权利要求1所述的实验室用船舶路径规划培训系统，其特征在于，所述航行参数的计算与存储模块中，通过两点的经纬度计算相邻航点A、航点B之间的航程，具体计算公式如下：

式中：R为地球半径，(L,B)、(L′,B′)为航点A、航点B的经纬度。

3.根据权利要求1所述的实验室用船舶路径规划培训系统，其特征在于，所述航行参数的计算与存储模块中，总航程的具体计算公式如下：

式中：n为总航段数；

当前航点剩余航程的具体计算公式如下：

式中：m为当前航点总航段数。

4.根据权利要求1所述的实验室用船舶路径规划培训系统，其特征在于，所述航行参数的计算与存储模块中，通过两点的经纬度计算航点A、航点B之间的象限角AB，具体计算公式如下：

θ＝arctan((Y2-Y1)/(X2-X1))

式中：(X1,Y1)、(X2,Y2)为航点A、航点B的经纬度；

再根据条件将象限角θ转换为方位角α：

当X1-X20时,Y1-Y20，α＝θ，

当X1-X20时,Y1-Y20，α＝θ+180°，

当X1-X20时,Y1-Y20，α＝θ+180°，

当X1-X20时,Y1-Y20，α＝θ+360°；

通过船艏向计算纬度增加量、经度增加量，具体计算公式如下：

当α∈(0°，90°)，a＝10，

当α∈(90°，180°)，a＝-10，b＝-a tan(180°-α)，

当α∈(180°，270°)，a＝-10，b＝a tan(α-180°)，

当α∈(270°，360°)，a＝10，

式中：a为纬度增加量，选取|a|为10，b为经度增加量。