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    重庆时时彩开奖直播现: 内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统及方法.pdf

    关 键 词:
    内河 船舶 失事 快速 判定 确定 区域 搜救 系统 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611046021.2

    申请日:

    2016.11.22

    公开号:

    CN106772515A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01S 19/46申请日:20161122|||公开
    IPC分类号: G01S19/46(2010.01)I; H04W64/00(2009.01)I 主分类号: G01S19/46
    申请人: 武汉理工大学
    发明人: 周春辉; 陈铭章; 万志鹏; 陈中祥; 霍竞群; 文远桥; 郑元洲
    地址: 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
    优先权:
    专利代理机构: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 王丹
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611046021.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,包括:内河船舶失事快速判定???,用于根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息判断船舶是否失事;船舶失事区域判定???,用于在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船舶对失事船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域;失事船舶搜救???,用于根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对应的搜寻方式。通过本发明系统及方法能够短时间内判定内河船舶是否失事,并确定搜寻方案,从而较为精确地确定失事船舶的大概失事区域,缩短了救援力量寻找失事船舶的时间,从而达到了损失最小化的目的。

    权利要求书

    1.一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,其特征在于:它包括:
    内河船舶失事快速判定???,用于根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息
    判断船舶是否失事;
    船舶失事区域判定???,用于在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船
    舶对失事船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域;
    失事船舶搜救???,用于根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对
    应的搜寻方式。
    2.根据权利要求1所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,其特征
    在于:所述的内河船舶失事快速判定??榘ù拔恢帽ǜ娴目煽抗兰颇?楹痛笆屡?br />定???;其中
    船舶位置报告的可靠估计???,用于根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到的该
    AIS基站收到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距离的
    区域的船舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区域:最
    可靠区域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域;
    船舶失事判定???,用于设置船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域
    航行时,AIS基站收到该船舶位置报告的时间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb
    <tc<td;当船舶分别在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、
    tb、tc、td没有收到该船舶的位置信息,则分别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜
    索的时间段中依然没有收到该船舶的位置信息,则判断该船舶失事;
    其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k<l<m<n。
    3.根据权利要求1所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,其特征
    在于:所述的船舶失事区域判定??榘ê叫新废吣D饽??、其它船舶定位??楹推渌?br />舶位置信息采集定位???;其中
    航行路线模拟???,用于根据失事船舶的设定路线和在失事前的航行路线,并结合最
    后一次收到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该失事船舶的航行路线,
    获得船舶可能失事的区域;
    其它船舶定位???,用于利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和
    雷达接收到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域;
    其它船舶位置信息采集定位???,用于利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通
    过无线射频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视监控系统,接收到的该
    失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失事船舶的失事区域。
    4.根据权利要求1所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,其特征
    在于:所述的失事船舶搜救??榫咛逵糜谌羰麓暗氖虑虮呓缬肭蛑行幕憔嗬?br />小于2海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离
    大于2海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与
    区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻方式;若失事船
    舶的失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶与航行器,则
    采用船舶与航行器协作搜寻方式。
    5.一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,其特征在于:它包括以下
    步骤:
    内河船舶失事快速判定:根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息判断船舶
    是否失事;
    船舶失事区域判定:在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船舶对失事
    船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域;
    失事船舶搜救:根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对应的搜寻
    方式。
    6.根据权利要求5所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,其特征
    在于:所述的内河船舶失事快速判定具体包括:
    船舶位置报告的可靠估计:根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到的该AIS基站收
    到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距离的区域的船
    舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区域:最可靠区
    域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域;
    船舶失事判定:设置船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,
    AIS基站收到该船舶位置报告的时间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb<tc<td;
    当船舶分别在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、tb、tc、td
    没有收到该船舶的位置信息,则分别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜索的时间
    段中依然没有收到该船舶的位置信息,则判断该船舶失事;
    其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k<l<m<n。
    7.根据权利要求5所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,其特征
    在于:所述的船舶失事区域判定具体包括:
    航行路线模拟:根据失事船舶的设定路线和在失事前的航行路线,并结合最后一次收
    到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该失事船舶的航行路线,获得船舶
    可能失事的区域;
    其它船舶定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和雷达接收
    到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域;
    其它船舶位置信息采集定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过无线射
    频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视监控系统,接收到的该失事船舶
    的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失事船舶的失事区域。
    8.根据权利要求5所述的内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,其特征
    在于:所述的失事船舶搜救具体包括:若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离小
    于2海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离大
    于2海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区
    域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻方式;若失事船舶
    的失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶与航行器,则采
    用船舶与航行器协作搜寻方式。

    说明书

    内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统及方法

    技术领域

    本发明涉及船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS),具体
    涉及一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统及方法。

    背景技术

    目前,内河船舶没有强制安装遇险报警系统(如应急无线电示位标EPIRB),导致船
    舶失事时RCC不能及时收到报警而使得失事船舶的救援不及时以致造成巨大的损失。而且
    海事管辖的交通管理系统如VTS等也缺乏有效的技术手段来快速发现船舶失事和锁定失事
    船舶失事的大概位置。如图1所示东方之星轮在长江发生翻沉事故,海事管理部门在几个小
    时之后才得到消息,失去了大量的黄金救援时间,等到救援力量到来的时候已经造成了严
    重且不可挽回的损失。

    为解决这一问题,需要从整个船舶监控和跟踪系统着手,采用针对性的技术手段,
    建立相应的模型和算法,对船舶失事的情况进行判定和处置。

    在基站对附近水域船舶监控和跟踪过程中,船舶自动识别系统在对搜寻与跟踪船
    舶位置起到了具有十分重要的作用,它在极大程度上解决了长久以来船舶采用雷达和甚高
    频电话进行避碰时所遇到的识别困难问题,提高了识别的精确度。与此同时,AIS在确定船
    舶失事地点范围后搜救失事船舶也起到了十分重要的作用,减短了搜救船舶所需要的时
    间,降低了事故所造成的损失。对于整个船舶监控和跟踪系统以及失事船舶的搜救而言AIS
    起到了比较重要的作用。

    发明内容

    本发明要解决的技术问题是:提供一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及
    搜救系统及方法,能够短时间内判断内河船舶是否失事,缩短寻找失事船舶的时间。

    本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为:一种内河船舶失事快速判定与
    确定失事区域及搜救系统,其特征在于:它包括:

    内河船舶失事快速判定???,用于根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息
    判断船舶是否失事;

    船舶失事区域判定???,用于在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船
    舶对失事船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域;

    失事船舶搜救???,用于根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对
    应的搜寻方式。

    按上述系统,所述的内河船舶失事快速判定??榘ù拔恢帽ǜ娴目煽抗兰颇?br />块和船舶失事判定???;其中

    船舶位置报告的可靠估计???,用于根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到的该
    AIS基站收到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距离的
    区域的船舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区域:最
    可靠区域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域;

    船舶失事判定???,用于设置船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域
    航行时,AIS基站收到该船舶位置报告的时间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb
    <tc<td;当船舶分别在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、
    tb、tc、td没有收到该船舶的位置信息,则分别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜
    索的时间段中依然没有收到该船舶的位置信息,则判断该船舶失事;

    其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k<l<m<n。

    按上述系统,所述的船舶失事区域判定??榘ê叫新废吣D饽??、其它船舶定
    位??楹推渌拔恢眯畔⒉杉ㄎ荒??;其中

    航行路线模拟???,用于根据失事船舶的设定路线和在失事前的航行路线,并结合最
    后一次收到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该失事船舶的航行路线,
    获得船舶可能失事的区域;

    其它船舶定位???,用于利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和
    雷达接收到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域;

    其它船舶位置信息采集定位???,用于利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通
    过无线射频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视监控系统,接收到的该
    失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失事船舶的失事区域。

    按上述系统,所述的失事船舶搜救??榫咛逵糜谌羰麓暗氖虑虮呓缬肭?br />域中心基点距离小于2海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区
    域中心基点距离大于2海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的
    失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻
    方式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船
    舶与航行器,则采用船舶与航行器协作搜寻方式。

    一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,其特征在于:它包括以
    下步骤:

    内河船舶失事快速判定:根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息判断船舶
    是否失事;

    船舶失事区域判定:在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船舶对失事
    船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域;

    失事船舶搜救:根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对应的搜寻
    方式。

    按上述方法,所述的内河船舶失事快速判定具体包括:

    船舶位置报告的可靠估计:根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到的该AIS基站收
    到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距离的区域的船
    舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区域:最可靠区
    域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域;

    船舶失事判定:设置船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,
    AIS基站收到该船舶位置报告的时间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb<tc<td;
    当船舶分别在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、tb、tc、td
    没有收到该船舶的位置信息,则分别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜索的时间
    段中依然没有收到该船舶的位置信息,则判断该船舶失事;

    其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k<l<m<n。

    按上述方法,所述的船舶失事区域判定具体包括:

    航行路线模拟:根据失事船舶的设定路线和在失事前的航行路线,并结合最后一次收
    到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该失事船舶的航行路线,获得船舶
    可能失事的区域;

    其它船舶定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和雷达接收
    到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域;

    其它船舶位置信息采集定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过无线射
    频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视监控系统,接收到的该失事船舶
    的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失事船舶的失事区域。

    按上述方法,所述的失事船舶搜救具体包括:若失事船舶的失事区域边界与区域
    中心基点距离小于2海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域
    中心基点距离大于2海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的失
    事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻方
    式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶
    与航行器,则采用船舶与航行器协作搜寻方式。

    本发明的有益效果为:通过本发明系统及方法能够短时间内判定内河船舶是否失
    事,并确定搜寻方案,从而较为精确地确定失事船舶的大概失事区域,缩短了救援力量寻找
    失事船舶的时间,从而达到了损失最小化的目的。

    附图说明

    图1是东方之星严重损失原因图。

    图2是船舶位置报告可靠性区域图。

    图3是k、l、m、n值的影响因素图。

    图4是航行路线模拟图。

    图5是单船扇形搜寻图。

    图6是单船扩展方形搜寻图。

    图7是平行搜寻图。

    图8是船舶与航空器协作搜寻图。

    具体实施方式

    下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

    本发明提出一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统及方法,首先
    能在最短的时间内判定内河船舶是否发生事故,这样附近海事局会更早地派出水上救援力
    量来对该失事船舶进行救援。在判定船舶失事后,通过失事船舶失事前附近船舶的船舶自
    动识别系统或附近基站收到该船舶的相关信息或水上其他通信系统收到该船舶的相关信
    息来较为精确地确定失事船舶的大概失事区域,缩短了救援力量寻找失事船舶的时间,从
    而达到了损失最小化的目的,最后救援力量根据实际情况相应采用单船扇形搜寻方式或单
    船扩展方形搜寻方式或平行搜寻方式或船舶与航空器协作搜寻方式对失事船舶在大概失
    事区域进行搜救 。

    本发明提供的一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统,它包括:

    内河船舶失事快速判定???,用于根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息
    判断船舶是否失事。

    内河船舶失事快速判定??榘ù拔恢帽ǜ娴目煽抗兰颇?楹痛笆屡卸?br />???。其中船舶位置报告的可靠估计???,用于根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到
    的该AIS基站收到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距
    离的区域的船舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区
    域:最可靠区域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域。船舶失事判定???,用于设置船舶在
    最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,AIS基站收到该船舶位置报告的时
    间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb<tc<td;当船舶分别在最可靠区域、可靠区
    域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、tb、tc、td没有收到该船舶的位置信息,则分
    别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜索的时间段中依然没有收到该船舶的位置
    信息,则判断该船舶失事;其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k
    <l<m<n。

    船舶失事区域判定???,用于在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其
    它船舶对失事船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域。

    船舶失事区域判定??榘ê叫新废吣D饽??、其它船舶定位??楹推渌拔?br />置信息采集定位???。其中航行路线模拟???,用于根据失事船舶的设定路线和在失事前
    的航行路线,并结合最后一次收到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该
    失事船舶的航行路线,获得船舶可能失事的区域。其它船舶定位???,用于利用在船舶可能
    失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和雷达接收到的该失事船舶的航行信息,缩小所
    述的船舶可能失事的区域。其它船舶位置信息采集定位???,用于利用在船舶可能失事的
    区域中的其它船舶,通过无线射频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视
    监控系统,接收到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失
    事船舶的失事区域。

    失事船舶搜救???,用于根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确
    认对应的搜寻方式。

    失事船舶搜救??榫咛逵糜谌羰麓暗氖虑虮呓缬肭蛑行幕憔嗬胄?br />于2海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离大
    于2海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区
    域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻方式;若失事船舶
    的失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶与航行器,则采
    用船舶与航行器协作搜寻方式。

    一种内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救方法,包括以下步骤:

    内河船舶失事快速判定:根据船舶位置报告的可靠区域分析并结合环境信息判断船舶
    是否失事。

    内河船舶失事快速判定具体包括:

    船舶位置报告的可靠估计:根据AIS基站收到船舶位置信息的记录得到的该AIS基站收
    到位置报告的所有船舶的位置分布图,以AIS基站为中心,距AIS基站不同距离的区域的船
    舶位置报告的可靠性不同,将每个AIS基站周围的区域由内到外分为四个区域:最可靠区
    域、可靠区域、较可靠区域和不可靠区域;

    船舶失事判定:设置船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,
    AIS基站收到该船舶位置报告的时间间隔的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb<tc<td;
    当船舶分别在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行时,若间隔ta、tb、tc、td
    没有收到该船舶的位置信息,则分别继续搜索kta、ltb、m tc、ntd时间,若在继续搜索的时间
    段中依然没有收到该船舶的位置信息,则判断该船舶失事;

    其中k、l、m、n为系数,根据天气、??龊褪欠翊τ诿辞瓒?,且k<l<m<n。

    船舶失事区域判定:在船舶失事时,通过模拟失事船舶的航行路线和其它船舶对
    失事船舶信号的获取情况,确认失事船舶的失事区域。

    船舶失事区域判定具体包括:

    航行路线模拟:根据失事船舶的设定路线和在失事前的航行路线,并结合最后一次收
    到该失事船舶的位置信息的时刻、地理位置及???,模拟该失事船舶的航行路线,获得船舶
    可能失事的区域;

    其它船舶定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过电子海图和雷达接收
    到的该失事船舶的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域;

    其它船舶位置信息采集定位:利用在船舶可能失事的区域中的其它船舶,通过无线射
    频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、以及闭路电视监控系统,接收到的该失事船舶
    的航行信息,缩小所述的船舶可能失事的区域,最终确认失事船舶的失事区域。

    失事船舶搜救:根据失事船舶的失事区域大小、以及救援力量的配置,确认对应的
    搜寻方式。

    失事船舶搜救具体包括:若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离小于2
    海里时,则采用单船扇形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域中心基点距离大于2
    海里但小于10海里时,则采用单船扩展方形搜寻方式;若失事船舶的失事区域边界与区域
    中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶,则采用平行搜寻方式;若失事船舶的
    失事区域边界与区域中心基点距离大于10海里且救援力量包括多条船舶与航行器,则采用
    船舶与航行器协作搜寻方式。

    下面以某实例来进一步说明。

    1、内河船舶失事快速判定:

    1.1船舶位置报告的可靠估计

    海事部门所得到的航道中船舶分布图是各个基站收到船舶定位信息汇总而成的船舶
    分布图。然而该分布图中无法知道单独一个基站所收到附近航道船舶的位置信息。但是,当
    基站收到某个船舶的位置信息会有记录,于是基站可以根据所收到船舶位置信息的记录来
    得到该基站收到位置报告的所有船舶的位置分布图。在该图中, 95%的船舶分布在以基站
    为中心,半径为r1的圆a内;80%的船舶分布在以基站为中心,半径为r2的圆b内;70%的船舶
    分布在以基站为中心,半径为r3的圆c内。

    船舶位置报告的可靠估计模型是基站搜到船舶位置的可靠性估计模型,即以基站
    为中心,距基站不同距离的区域的船舶位置报告的可靠性不同,将基站附近的区域分为四
    个区域:最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域。最可靠区域(可靠性为95%左
    右),可靠区域(可靠性为80%~95%),较可靠区域(可靠性为70%~80%),不可靠区域分别
    对应图2中圆c内的区域、圆b与圆c之间的区域、圆a与圆b之间的区域和圆a之外的区域,即
    图2中的A、B、C和D。

    1.2船舶失事的判定

    船舶在基站附近航道以某航向从离基站较远的位置航行到离基站近的位置再航行到
    离基站较远的位置过程中,基站收到该船舶位置报告的时间间隔先减小后增大,数值为t1,
    t2,t3,t4,t5,t6,t7…,设船舶在最可靠区域、可靠区域、较可靠区域、不可靠区域航行该数值
    的最大值分别为ta、tb、tc、td,其中ta<tb<tc<td。当船舶在最可靠区域航行时,若隔时间ta
    基站没有收到某个船舶的位置信息便再继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间kta后仍
    未收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;当船舶在可靠区域航行时,若隔时间tb基
    站没有收到某个船舶的位置信息便再继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间ltb后仍未
    收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;当船舶在较可靠区域航行时,若隔时间tc基
    站没有收到某个船舶的位置信息便再继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间m tc后仍未
    收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;当船舶在不可靠区域航行时,若隔时间td基
    站没有收到某个船舶的位置信息便再继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间ntd后仍未
    收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;其中k<l<m<n。

    当然,在预警模型中对于单个船舶位置报告而言,其所处的航行状态会对其位置
    报告的可靠性有所影响,从而使k、l、m、n的值都会有所改变,如图3所示。如船舶在锚泊区锚
    泊时,其发出本船舶位置信息的频率会下降,从而使k、l、m、n值变大。天气、??龅绕渌跋?br />船舶航行因素对k、l、m、n值也有类似的影响,如船舶在基站附近航道航行时遇到恶劣天气,
    其相应的k、l、m、n值会增大。如果船舶位置信息超过了最大限定时间基站还未收到,基站通
    过大数据调出该船舶以往经过基站的位置报告情况,并查看该船舶是否有本船特殊因素导
    致发生这种情况从而确定该船舶是否失事。

    2、确定船舶失事大概区域

    确定船舶失事大概区域用以在判定船舶失事后来确定失事船舶大概失事区域,包括三
    种确定船舶失事大概区域的方法。

    (1)航行路线模拟

    当判定船舶失事后,基站收不到失事船舶的位置信息,此时向失事船舶所对应的船东
    咨询该船舶的航行路线并咨询该船舶的设备和人员状况,再结合船舶之前航行状况以及基
    站收不到该船舶位置信息的时刻、地理位置和附近???,来模拟该船舶在设定航线上的航
    行,如图4所示,以此来确定和缩小船舶可能失事的区域。

    (2)附近船舶定位

    因为内河船舶上安装了电子海图和雷达,内河航行的船舶能通过电子海图、雷达等其
    他设备收到附近过往船舶的航行信息,并且在内河中河道较远洋要窄,于是内河船舶密度
    较大,失事船舶的航行数据和失事大致地点可以通过该船舶附近船舶的电子海图和雷达获
    取,以此来缩小船舶可能失事的区域。

    (3)其他内河船舶位置信息采集技术定位

    在内河航道中,通常采用无线射频识别系统(RFID)、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、闭
    路电视监控系统(CCTV)等来对内河航道进行监控,对各个船舶进行跟踪,它们都能实时收
    到各个船舶的地理位置及其他航行信息。当基站收不到失事船舶的位置信息时,可以通过
    无线射频识别系统(RFID)、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、闭路电视监控系统(CCTV)等来
    接收该船舶的位置等相关信息来确定和缩小船舶失事区域。

    3、根据失事大概区域搜救

    当失事船舶的大概失事区域确定后,根据不同的实际情况来相应采用单船扇形搜寻方
    式或单船扩展方形搜寻方式或平行搜寻方式或船舶与航空器协作搜寻方式对失事船舶进
    行搜寻与救助。其中各个方式所对应的基点是船舶失事大概区域外接圆的圆心。

    (1)单船扇形搜寻方式

    如图5所示,以一个航向接近基点2海里后,沿着此航向过基点航行4海里后,右转60度
    航行2海里后,再右转60度过基点航行4海里后,再右转60度航行2海里后,再右转60度过基
    点航行4海里后,再向右转向60度航行2海里后,再右转60度过基点航行2海里后,向右30度,
    然后在以上述方法进行又一次搜寻。

    (2)单船扩展方形搜寻方式

    如图6所示,船舶以一个航向过基点航行4海里后,向右转向90度航行4海里,再向右转
    向90度航行8海里,再向右转向90度航行8海里,再向右转向90度航行12海里,再向右转向90
    度12海里,再向右转向90度航行16海里,再向右转向90度航行16海里。

    (3)平行搜寻方式

    如图7所示沿着基点的漂移方向进行搜寻。

    (4)船舶与航空器协作搜寻方式

    如图8所示,该方式用于在船舶失事大概区域通过船舶与航行器协作来对失事船舶进
    行搜寻。

    将本专利构建的内河船舶失事快速判定模型和提出的处置方法运用到基站的监
    控系统中,由于AIS系统的运用,基站较为准确地收到附近航道的过往船舶的位置信息。

    当船舶在最可靠区域航行时,若隔时间ta基站没有收到某个船舶的位置信息,启
    动预警系统并继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间kta后仍未收到该船舶位置信息则
    判定该船舶可能失事;当船舶在可靠区域航行时,若隔时间tb基站没有收到某个船舶的位
    置信息,启动预警系统并继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间ltb后仍未收到该船舶位
    置信息则判定该船舶可能失事;当船舶在较可靠区域航行时,若隔时间tc基站没有收到某
    个船舶的位置信息,启动预警系统并继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时间m tc后仍未
    收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;当船舶在不可靠区域航行时,若隔时间td基
    站没有收到某个船舶的位置信息,启动预警系统并继续搜索该船舶的位置信息,若搜索时
    间ntd后仍未收到该船舶位置信息则判定该船舶可能失事;其中k<l<m<n。

    若判定该船舶可能失事,再将本船的航行状态、???、航道的天气等其他可能使k、
    l、m值变大的因素考虑进去,并再继续搜索该船舶的位置信息。当船舶在最可靠区域航行
    时,若再继续搜索时间kta后仍未收到该船舶位置信息则判定该船舶失事;当船舶在可靠区
    域航行时,若再搜索时间ltb后仍未收到该船舶位置信息则判定该船舶失事;当船舶在较可
    靠区域航行时,若再搜索时间mtc后仍未收到该船舶位置信息则判定该船舶失事;当船舶在
    不可靠区域航行时,若再搜索时间ntd后仍未收到该船舶位置信息则判定该船舶失事;其中
    k<l<m<n。

    若判定该船舶失事,在派出救援力量之前要确认并缩小船舶大概失事区域。这里
    有三种方法:

    (1)当确定船舶失事后,基站收不到船舶位置定位,此时向失事船舶所对应的船东咨询
    该船舶的航行路线并咨询该船舶的设备和人员状况,再结合船舶之前航行状况以及基站收
    不到该船舶位置定位的时刻,来模拟该船舶在设定航线上的航行,以此来确定和缩小船舶
    大概失事区域。

    (2)因为船舶上安装了电子海图和雷达,船舶能收到附近过往船舶的航行信息,并
    且在内河中河道较远洋要窄,于是内河船舶密度较大,失事船舶的航行数据和失事大致地
    点可以通过该船舶附近船舶的电子海图和雷达获取,以此来缩小船舶可能失事的区域。

    (3)在内河航道中,通常采用无线射频识别系统(RFID)、GPS/GPRS/GIS定位与监控
    系统、闭路电视监控系统(CCTV)等来对内河航道进行监控,对各个船舶进行跟踪,它们都能
    实时收到各个船舶的地理位置及其他航行信息。当基站收不到失事船舶的位置信息时,可
    以通过无线射频识别系统、GPS/GPRS/GIS定位与监控系统、闭路电视监控系统(CCTV)等来
    接收该船舶的位置等相关信息来确定和缩小船舶失事区域。

    根据(1)、(2)、(3)三种方法,得出三种船舶大概失事区域,取其中范围小的一个区
    域为船舶大概失事区域。确定船大概失事区域后,将区域信息和该船舶的相关信息发送给
    海事部门,海事部门将派出救援力量赶赴该船舶可能失事区域实施救援。

    海事部门派出的救援力量达到船舶大概失事区域后,会根据实际情况采用相应的
    搜寻方式对失事船舶进行搜寻。如果船舶大概失事区域比较小即救援力量在很小的范围内
    搜寻时,采用单船扇形搜寻方式;如果船舶大概失事区域比较大即救援力量在比较大的范
    围内搜寻时,采用单船扩展方形搜寻方式;如果救援力量由多条船舶组成一起进行搜寻时,
    采用平行搜寻方式;如果海事部门派出的救援力量是由船舶与航行器组成及船舶与航行器
    协作搜寻时,采用船舶与航行器协作搜寻方式。

    以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点,其目的在于使本领域内的技术
    人员能够了解本发明的内容并据以实施,本发明的?;し段Р幌抻谏鲜鍪凳├?。所以,凡依
    据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰,均在本发明的?;し段е?。

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    本文标题:内河船舶失事快速判定与确定失事区域及搜救系统及方法.pdf
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