[发明专利]一种基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统

权利要求书

1.一种基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，包括船载前置侧扫声呐采集模块、立体视图生成模块、通航检测模块、专用船数据获取模块、航道尺度数据计算模块和航道尺度数据校验模块；

所述船载前置侧扫声呐采集模块为设置在船舶船头的侧扫声呐换能器，用于对船舶的航行正前方进行扫测，以采集数字点云数据；

所述立体视图生成模块用于根据所述数字点云数据生成船舶航线正前方河床的3D立体点云视图；

所述通航检测模块用于将所述3D立体点云视图与标准航道理论尺度进行对照得到对照结果，并根据所述对照结果进行对应提示；

所述专用船数据获取模块用于以设置在船舶船头的侧扫声呐换能器为原点建立独立坐标系，并获取船舶正前方河床地形及碍航物体轮廓的实测数据，所述实测数据包括GPS的定位数据、定向数据、授时数据和RTK的高程数据；

所述航道尺度数据计算模块用于根据所述数字点云数据、所述定位数据、所述定向数据、所述高程数据和所述授时数据得到在所述独立坐标系中的实际河床地形信息数据，并通过地理信息系统将所述实际河床地形信息数据换算成大地坐标系中的地理信息数据，以得到所测航段内实际航道尺度数据；

所述航道尺度数据校验模块用于以航道理论中心线为轴，利用标准航道理论尺度对所述实际航道尺度数据进行核验，以检验所述实际航道尺度数据是否达标。

2.根据权利要求1所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，还包括：

姿态采集模块，用于采集船舶的当前航行姿态数据；

姿态纠偏模块，用于以船舶的三维轴线为基准，对所述当前航行姿态数据进行纠偏。

3.根据权利要求1所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，还包括：

标准航道理论尺度得到模块，用于根据标准航道宽度、标准深度和标准曲率半径得到标准航道理论尺度；

理论几何空间建立模块，用于根据所述标准航道理论尺度，在三维空间内建立理论几何空间。

4.根据权利要求1所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，所述通航检测模块包括：

船舶数据获取子模块，用于获取船舶的实际数据，所述实际数据包括船长数据、船宽数据、吃水数据和行驶速度；

航向调整子模块，用于根据所述实际数据和所述3D立体点云视图进行智能对比、分类或研判，并自动生成航向调整方案。

5.根据权利要求4所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，所述航向调整子模块包括：

塌岸调整单元，用于若所述3D立体点云视图显示有塌岸图像，则将所述塌岸图像和所述实际数据进行对比，生成航向调整方案。

6.根据权利要求4所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，所述航向调整子模块包括：

碍航物判断单元，用于若所述3D立体点云视图显示有碍航物图像，则根据所述碍航物图像和所述实际数据生成航向调整方案。

7.根据权利要求1所述的基于声呐技术的航道尺度检测和船舶航行监测系统，其特征在于，所述航道尺度数据校验模块包括：

限制水域检测单元，用于获取限制水域的真实数据，所述真实数据包括限宽数据和限深数据；

检验单元，用于根据标准航道理论尺度数据和所述限制水域的真实数据，检验所述实际航道尺度数据是否达标。