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[发明专利]一种船舶自主锚泊决策控制方法及系统-CN202310857984.4在审
发明人：王兵;贺益雄;赵兴亚;刘霄;代永刚;张可 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种船舶自主锚泊决策控制方法及系统，该方法包括当船舶进入预设锚泊区域后，获取船舶的锚泊数据、姿态数据和环境数据，然后基于预设的冲程点确定模型确定停船冲程点坐标；基于预设的转向引导点确定模型确定转向引导点坐标；基于当前位置坐标、锚位坐标、停船冲程点坐标和转向点坐标确定船舶的航行规划路径；控制船舶根据航行规划路径和预设锚泊模型完成锚泊作业。本发明构建了船舶锚泊过程中多级引导的路径规划方法，能够避免船舶出现低速域的大漂角运动，实现船舶自主锚泊决策控制，提高了船舶锚泊过程的安全性。
一种船舶自主锚泊决策控制方法系统

[发明专利]一种船舶自主航行系统的测试方法及系统-CN202310821313.2在审
发明人： 贺益雄;赵兴亚;黄立文;王兵;张可;王丰 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： B63B79/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种船舶自主航行系统的测试方法及装置，包括：获取船舶在各个真实航行场景中的真实历史数据，根据所述真实历史数据，构建虚实融合测试场景；设置预设个数的测试内容，根据所述虚实融合测试场景，分别构建与每个所述测试内容相对应的虚实融合场景；根据所述虚实融合场景分别将每个所述测试内容中表征功能特性的预设个数关键性指标确定为测试指标；根据测试程序对所述虚实融合场景中的所有测试指标进行测试，得到测试结果。本发明通过将虚拟仿真测试和实船测试相结合，在提高虚拟仿真测试的真实性的同时，在无需进行实船测试的情况下，也可以得到实船测试的结果，从而提高了测试准确性，降低了测试成本和可操作性。
一种船舶自主航行系统测试方法

[发明专利]一种基于避碰规则的船舶航行测试方法及装置-CN202310815976.3在审
发明人： 贺益雄;赵兴亚;黄立文;张可;王丰;王兵 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B63B79/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于避碰规则的船舶航行测试方法及装置，其方法包括：获取本船的第一航行信息和障碍船的第二航行信息，根据第一航行信息和第二航行信息从预设数量的会遇场景中确定目标会遇场景；根据目标会遇场景，确定本船的目标船舶领域；根据第一航行信息、第二航行信息和目标船舶领域，得到本船与障碍船的碰撞危险度；根据第一航行信息、第二航行信息、碰撞危险度和目标船舶领域，确定本船的避碰方案，根据避碰方案对本船进行控制。本发明可以通过本船与障碍船的碰撞危险度、目标船舶领域和目标会遇场景，确定本船的避碰方案，从而可以使本船根据避碰方案进行控制，完成船舶航行的避碰测试，提高船舶航行的安全性。
一种基于规则船舶航行测试方法装置

[发明专利]一种船舶最佳锚位选择方法、装置、电子设备及存储介质-CN202310750349.6在审
发明人：王兵;贺益雄;张可;刘霄;徐可欣;赵兴亚 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶最佳锚位选择方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取锚地的水域环境信息、最大许可出链长度和船舶几何信息并确定锚泊方法以及本船安全锚位水域尺度模型；采用预设的栅格法对锚地水域面积进行区域划分，得到多个锚地子区域并根据船舶安全锚位水域尺度模型与已锚泊船舶锚位之间的距离，确定本船最小安全锚泊范围，获取所有可行锚位；基于最小安全锚泊范围和所有可行锚位，以锚地水域边界和已锚固船舶的锚泊安全水域边界为界限，采用预设的半径增长法，确定本船所有可行锚位的最佳锚位。本发明解决了船舶在进行锚泊时，无根据船舶锚泊的平面布置、锚地水深和水域水文环境选择最佳锚泊位置的策略的问题。
一种船舶最佳锚位选择方法装置电子设备存储介质

[发明专利]一种船舶航行自适应性测试方法及装置-CN202310815951.3在审
发明人：赵兴亚;贺益雄;黄立文;王兵;张可;王丰 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B63B79/30 文献下载
摘要：本发明提供了一种船舶航行自适应性测试方法及装置，包括：获取航行水域中的风浪流历史数据，预设本船舶的计划航线和测试场景；所述测试场景包括误差修正测试场景和航行自适应性测试场景；将所述本船舶在所述误差修正测试场景中根据所述风浪流历史数据按照所述计划航线进行测试，得到所述本船舶的误差修正测试结果；将所述本船舶在所述航行自适应性测试场景中根据所述风浪流历史数据按照所述计划航线进行避让所述自适应性测试场景中障碍船舶的测试，得到所述本船舶的避让测试结果；根据所述误差修正测试结果和所述避让测试结果，得到所述本船舶的航行自适应性测试结果。本发明实现了对本船舶的动态路径规划和自动避碰进行自适应性测试。
一种船舶航行自适应性测试方法装置

[实用新型]一种船舶进港航迹控制装置-CN202223030734.3有效
发明人：黄立文;刘进来;于德清;贺益雄;纪孟阳 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B63H25/02 文献下载
摘要：本实用新型属于船舶航行控制装置技术领域，尤其是一种船舶进港航迹控制装置，针对现有的船舶工作时，船舱内易发生摇晃和震动，从而对进港航迹的控制不准确，以及船舶内的控制装置在使用过程中，易导致控制装置内部电子器件受到损害，现提出如下方案，其包括船体、控制器和控制杆，在装置上设置固定和散热机构，以及平稳组件，不会使控制器进行晃动，防止控制器晃动而对船体下达错误的移动指令，同时风扇使得控制器内部的温度平稳，防止器件温度过高而损坏，也可以让控制杆使用完后回归原位，保证船体可以顺利进港到达指定位置，橡胶皮套保护控制杆与旋转球之间的缝隙，防止控制杆底部堵塞，并且也保护弹簧不与外界空气接触，减少弹簧损坏的几率。
一种船舶进港航迹控制装置

[发明专利]一种船舶进港航迹控制方法、装置、电子设备及存储介质-CN202211606978.3在审
发明人：黄立文;刘进来;于德清;贺益雄;纪孟阳 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种船舶进港航迹控制方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取船舶航道信息和船舶运行信息；根据外部环境因素对船速和转首角速度变化的影响程度，确定外部环境与舵角和船速的关联关系；根据船舶实时运行信息，判断船舶是否偏离计划航线；若船舶偏离计划航线，则通过船舶当前所属航段与下一个航路点之间的距离确定船舶目标航向；根据目标航向，基于外部环境与舵角和船速的关联关系，以航向和舵角为限制条件，采用PID航向控制方法调整船舶航向；若船舶未偏离计划航线，根据船舶运行信息，采用预设的二分法对船舶的航速进行调整。本发明解决了现有技术中未考虑外景环境干扰因素对航向控制的影响以及无法逐级降速的技术问题。
一种船舶进港航迹控制方法装置电子设备存储介质

[发明专利]一种智能防撞应急航标-CN202010824656.0有效
发明人：牟军敏;李梦霞;王思远;胡清波;贺益雄;牛东辉;唐如虹 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-08-17 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： B63B22/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种智能防撞应急航标，包括通过卡扣连接的应急航行器和航标以及设置在岸上的岸端系统，所述应急航行器上设置有双螺旋桨；所述航标上设置有警报装置和雷达，所述警报装置包括信号转换模块和主控板；所述岸端系统包括云平台和工作人员的手持终端；岸端系统与警报装置通过基站进行数据传输。
一种智能应急航标

[发明专利]一种船舶智能辅助避碰方法、装置、设备和存储介质-CN202210783336.4在审
发明人： 贺益雄;赵兴亚;黄立文;张可;刘霄 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本申请公开了一种船舶智能辅助避碰方法、装置、设备和存储介质，所述方法包括：获取本船及多个目标船的数据信息，根据本船及多个目标船的数据信息和检测距离阈值，确定待检测目标船；判断本船与待检测目标船是否存在碰撞风险，当存在碰撞风险时，计算待检测目标船的碰撞危险度，确定危险目标船；针对危险目标船生成本船的备选操纵参数，利用改进的可变速MMG模型得到备选操纵参数对应的本船的预测运动状态；根据本船的预测运动状态判断本船与危险目标船是否存在碰撞风险，当不存在碰撞风险时，确定所述备选操纵参数为可行操纵参数。本发明的方法更加贴合实践，减少人为原因带来的失误，有助于减少海上碰撞事故，确保航行安全。
一种船舶智能辅助方法装置设备存储介质

[发明专利]一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法及装置-CN202011276758.X有效
发明人： 贺益雄;张梁;周成浩;陈德军;牟军敏 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种船舶内河航行预警与辅助避碰方法，包括以下步骤：获取航道边界数据以及碍航物数据，将航道划分为多个航段，将每一航段相对应的航段边界数据以及碍航物数据与相应的航段相关联；获取本船舶的位置数据以及航向数据；根据本船舶的位置数据以及各航段的航段边界数据，获取本船舶所在航段作为当前航段；判断船舶是否顺航道行驶，如果是，则根据当前航段的航段边界数据获取偏航数据，根据当前航段的碍航物数据获取避碰数据，基于内河避碰规则获取与避碰数据相对应的辅助决策数据；基于偏航数据输出偏航预警信息，基于辅助决策数据输出辅助避碰决策信息。本发明能够实现有效的早期危险预警以及航行辅助决功能。
一种船舶内河航行预警辅助方法装置

[发明专利]一种受限水域智能航行方法及装置-CN202111334475.0有效
发明人：黄立文;张可;贺益雄;陈家豪;刘霄;赵兴亚;王兵 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种受限水域智能航行方法及装置，其方法包括：构建受限水域实时航行环境场景模型，并基于相互舷角比对的会遇局面类型辨识模型确定本船与目标船的会遇局面类型；构建本船动态船舶领域模型并提出一种融合时间碰撞危险度和空间碰撞危险度的碰撞危险度量化模型；根据碰撞危险度量化模型计算本船与多个目标船的碰撞危险度值；结合三自由度船舶操纵运动模型、模糊PID控制系统与改进速度障碍法确定可让清所有目标船和障碍物的可行操纵区间；从可行操控区间中确定考虑本船变速变向的最优避碰策略；执行最优避碰策略，并在避碰完成后根据构建的复航模型进行复航。本发明满足受限水域多静态障碍物和多目标船复杂会遇局面下智能航行需要。
一种受限水域智能航行方法装置

[发明专利]一种桥区水域船舶防撞预警方法及装置-CN202111295898.6有效
发明人：黄立文;陈家豪;张可;贺益雄;郝国柱 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本申请涉及一种桥区水域船舶防撞预警方法及装置，其方法包括获取目标船舶的雷达特征信息和AIS特征信息，并判断所述雷达特征信息和AIS特征信息是否关联，若是，则确定目标船舶的航行特征参数；基于所述目标船舶的航行特征参数和预设动态影响参数，确定目标船舶的动态船舶领域；根据所述目标船舶的动态船舶领域和目标碰撞对象的位置，确定目标船舶被入侵深度因子，并根据所述目标船舶的航行特征参数中的航速，确定目标船舶被入侵速度因子；根据目标船舶被入侵深度因子和目标船舶被入侵速度因子，确定目标船舶的碰撞风险，若所述碰撞风险达到预设风险阈值，则触发碰撞预警。本申请能够有效提高船舶碰撞预警的准确性和实时性，从而减少事故发生。
一种水域船舶预警方法装置

[发明专利]开阔水域船舶自主避碰方法、系统、设备及存储介质-CN202111294066.2有效
发明人：黄立文;张可;贺益雄;郝国柱;刘明明 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本申请涉及一种开阔水域船舶自主避碰方法、系统、设备及存储介质，其方法包括：获取本船与多个目标船的AIS信息和雷达信息，进行数据融合得到融合信息；实时计算本船与目标船的相关避碰参数；根据速度障碍法判断存在碰撞风险时，基于相关避碰参数计算不同会遇局面下的评估指标值，利用构建的基于灰云模型的船舶碰撞危险度评估模型对船舶间碰撞危险度进行评估，得到本船相对各个目标船的碰撞风险值；将碰撞风险值大于预设阈值的目标船作为危险船舶，利用改进的速度障碍法计算本船改向变速幅度，确定避碰决策方案；通过控制系统控制本船的航向和航速，实现自主避碰。本申请的船舶自主避碰方法更加准确和智能，可有效减少海上碰撞事故和提高航行安全。
开阔水域船舶自主方法系统设备存储介质

[发明专利]一种桥梁主动防撞报警系统与方法-CN201910602947.2在审
发明人：牟军敏;李梦霞;贺益雄;张晓寒;陈耀;王昊;胡清波;张家新 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2019-07-05 - 公布日： 2019-10-15 - 主分类号： G08G3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种桥梁主动防撞报警系统，包括船舶碰撞信息采集装置和桥用桥梁防撞报警装置，船舶碰撞信息采集装置包括、船舶行为预测机构和船桥碰撞风险判断机构，船舶碰撞信息采集装置获取桥梁的基本信息、船舶自身信息、动态环境数据及预测船舶与桥梁下一时刻的位置，初步判断碰撞风险并将信息发送给桥用桥梁防撞报警装置。桥用桥梁防撞报警装置根据船舶信息采集装置提供的信息进行综合判断，如有碰撞风险则使桥梁安全人员主动与船舶取得联系并触发报警机构。本发明综合考虑船舶操纵性能，主动预测桥梁下舷与桥墩被碰撞的风险，高效、快速并提供相应的声光报警，引导船舶安全通过桥孔。
桥梁船舶碰撞防撞报警装置信息采集装置船舶报警系统主动防撞触发报警机构船舶操纵性能采集装置船舶安全船舶信息动态环境风险判断基本信息桥梁安全声光报警行为预测主动预测自身信息综合考虑综合判断船桥桥孔下舷桥墩预测

[实用新型]一种节能航标-CN201821391741.7有效
发明人：牟军敏;王思远;李梦霞;胡清波;贺益雄;牛东辉;唐如虹 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2018-08-28 - 公布日： 2019-04-02 - 主分类号： B63B22/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及水上航标技术领域，具体指一种节能航标；包括航标的本体，所述本体的顶端设有半球形的太阳能板，本体上设有潮汐转化装置；所述本体内设有蓄能器，太阳能板和潮汐转化装置分别与蓄能器连接；本实用新型结构合理，在日照良好时可通过太阳能板为蓄能器充能，同时通过螺旋桨吸收潮汐和波浪能源，并通过磁电转化器为蓄电器充能，实现航标的完全自主供能，降低传统航标运行与维护产生的高昂成本。
航标太阳能板蓄能器潮汐本实用新型转化装置充能节能波浪能源水上航标半球形蓄电器转化器螺旋桨磁电供能日照吸收维护

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