[发明专利]船舶航向角检测方法、装置及船舶靠泊报警系统

说明书

本申请涉及一种船舶航向角检测方法、装置及船舶靠泊报警系统。该方法包括：接收扫描设备输出的扫描数据；扫描数据为船舶靠近码头侧的船壁经扫描设备沿船长方向进行扫描得到；基于扫描数据，得到扫描点集在第一坐标系上的坐标数据；对坐标数据进行数据拟合，得到第一模型；第一坐标系为以扫描设备为原点建立的坐标系；将第一模型转换为基于第二坐标系的第二模型；第二坐标系为以码头所在平面上任意一点为原点建立的坐标系；根据第二模型得到并输出船舶的航向角。本申请可以快速对船舶靠泊后的航向角进行有效检测，极大地提高了航向角的检测效率和检测精度，进而便于及时发现船舶缆绳松动的情况，避免出现船机间距过近发生碰撞等安全风险。

技术领域

本申请涉及航向检测技术领域，特别是涉及一种船舶航向角检测方法、装置及船舶靠泊报警系统。

背景技术

船舶停靠码头时，依靠缆绳对船舶固定，以保证船舶不会过多偏离码头。在实际作业过程中，受到潮水、风浪、船舶排水、装载作业等因素的影响，很容易发生缆绳松动，紧缆操作由水手手动进行，难以实时的对缆绳松紧进行调整，这就会造成装船机在正常对船舶作业时，容易出现由于缆绳松动造成的船机间距离过近的情况，甚至出现碰撞风险。

缆绳松动时，最明显的体现是船舶航向发生变化，不再与码头线保持平行，因此可以通过对船舶航向角的观测，来辅助判断船舶是否发生送缆等情况，虽然船舶上一般配置有罗经来对船舶航向进行检测，但不同船舶上所使用的罗经精度不同，很多船舶的航向精度较低，无法对航向进行有效检测，从港口方作业的角度来讲，需要找到一种更有效的方式来对船舶靠泊后的航向进行有效检测。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统对船舶靠泊后的航向的检测方式准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种船舶航向角检测方法、装置及船舶靠泊报警系统。

一种船舶航向角检测方法，包括：

接收扫描设备输出的扫描数据；扫描数据为船舶靠近码头侧的船壁经扫描设备沿船长方向进行扫描得到；

基于扫描数据，得到扫描点集在第一坐标系上的坐标数据；对坐标数据进行数据拟合，得到第一模型；第一坐标系为以扫描设备为原点建立的坐标系；

将第一模型转换为基于第二坐标系的第二模型；第二坐标系为以码头所在平面上任意一点为原点建立的坐标系；

根据第二模型得到并输出船舶的航向角。

在其中一个实施例中，

第一坐标系为以扫描设备为原点、以平行于扫描设备的镜头的直线为横轴、以及以垂直于扫描设备的镜头的直线为纵轴的直角坐标系；

扫描数据为扫描点集在第三坐标系上的极坐标数据；第三坐标系为以扫描设备为极点、以与扫描设备的镜头平行的射线为极轴的极坐标系；

基于扫描数据，得到扫描点集在第一坐标系上的坐标数据；对坐标数据进行数据拟合，得到第一模型的步骤，包括：

将极坐标数据转换为基于第一坐标系的直角坐标数据；

采用最小二乘法对直角坐标数据进行数据拟合，得到第一模型。

在其中一个实施例中，第二坐标系为以码头所在平面上任意一点为原点、以码头所在平面上沿码头的长度方向为横轴、以及以码头所在平面上沿码头的宽度方向为纵轴的直角坐标系；

将第一模型转换为基于第二坐标系的第二模型的步骤，包括：

根据第一坐标系和第二坐标系，得到第一坐标系转换为第二坐标系的转换关系；

采用转换关系处理第一模型，得到第二模型。