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原文传递一种船舶吃水实时检测方法及系统

专利名称：	一种船舶吃水实时检测方法及系统
摘要：	本发明涉及智能航运、船舶吃水实时检测领域，特别涉及一种船舶吃水实时检测方法及系统。本发明方法包括：在水面设置RTK基准站，并通过RTK基准站观测和接收卫星数据；在船舶上固定多个RTK移动站，并通过每个RTK移动站观测和接收卫星数据；选择其中一个RTK移动站的时间为标准时间，并计算RTK基准站和其他RTK移动站相对于标准时间的超前时间；利用计算的超前时间，以及RTK基准站和每个RTK移动站接收的卫星数据计算出RTK基准站和每个RTK移动站的坐标；利用RTK基准站和每个RTK移动站的坐标计算船舶的吃水深度。本发明能够实现对船舶吃水进行动态实时检测，保障船舶航行安全。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	交通运输部水运科学研究所
发明人：	李春旭;丁格格;耿雄飞;文捷;洛佳男;周俊华;刘斌;王俊生;杨炳栋;庞锋;方圆;李宛桐
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-11T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202311009521.9
公开号：	CN117104429A
代理机构：	北京方安思达知识产权代理有限公司
代理人：	杨小蓉;王蔚
分类号：	B63B39/12;G01S19/43;B;G;B63;G01;B63B;G01S;B63B39;G01S19;B63B39/12;G01S19/43
申请人地址：	100088 北京市海淀区西土城路8号
主权项：	1.一种船舶吃水实时检测方法，所述方法包括：在水面设置RTK基准站(2)，并通过RTK基准站(2)接收至少四个卫星的数据；在船舶(1)上固定多个RTK移动站(4)，并通过每个RTK移动站(4)接收至少四个卫星的数据；选择其中一个RTK移动站(4)的时间为标准时间，并计算RTK基准站(2)和其他RTK移动站(4)相对于标准时间的超前时间；利用计算的超前时间，以及RTK基准站(2)和每个RTK移动站(4)接收的卫星数据计算出RTK基准站(2)和每个RTK移动站(4)的坐标；利用RTK基准站(2)和每个RTK移动站(4)的坐标计算船舶(1)的吃水深度。 2.根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，所述在水面设置RTK基准站(2)，具体为：在船头处连接RTK基准站(2)，使RTK基准站(2)漂浮在船头水面处。 3.根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，在船舶(1)艏、中、艉左右两舷的六处各安装一个RTK移动站(4)。 4.根据权利要求1所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，RTK基准站(2)接收的卫星数据包括：RTK基准站(2)相对于标准时间的超前时间、每个卫星的坐标和RTK基准站(2)与每个卫星之间的距离； RTK移动站(4)接收的卫星数据包括：RTK移动站(4)相对于标准时间的超前时间、每个卫星的坐标和RTK移动站(4)与每个卫星之间的距离。 5.根据权利要求4所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，利用计算的超前时间，以及RTK基准站(2)和每个RTK移动站(4)接收的卫星数据计算出RTK基准站(2)和每个RTK移动站(4)的坐标时，计算每个RTK基准站(2)或每个RTK移动站(4)所使用的方程均包括：其中，ρi表示RTK基准站(2)或RTK移动站(4)到第i颗卫星的距离，i是卫星的索引号，i＝1,2,3,4；(xi,yi,zi)表示第i颗卫星的位置；(xu,yu,zu)是RTK基准站(2)或RTK移动站(4)的位置，是要求解的未知量；tu代表RTK基准站(2)或RTK移动站(4)时钟相对于标准时间的超前时间，c为光速。 6.根据权利要求5所述的船舶吃水实时检测方法，其特征在于，吃水深度hd的计算式为： hd＝hs-hj-(Zj-Zm)，j＝1,2,...,J 其中，hs为船舶的高度，hj为第j个RTK移动站(4)距离船舶顶部的距离，Zj为第j个RTK移动站(4)的高度坐标，J为RTK移动站(4)的个数，Zm为RTK基准站(2)的高度坐标。 7.一种船舶吃水实时检测系统，其特征在于，所述系统包括：RTK基准站(2)、多个RTK移动站(4)和数据处理装置；其中，所述RTK基准站(2)，设置于水面，用于观测并接收卫星数据；每个RTK移动站(4)，均设置在船舶(1)上，用于观测并接收卫星数据；所述数据处理装置，用于计算RTK基准站(2)和其他RTK移动站(4)相对于标准时间的超前时间，还用于利用RTK基准站(2)和RTK移动站(4)接收的卫星数据计算RTK基准站(2)和RTK移动站(4)的坐标，进而计算船舶(1)的吃水深度。 8.根据权利要求7所述的船舶吃水实时检测系统，其特征在于，所述RTK基准站(2)包括：防水外壳(5)、填充物、接收天线(6)、接收机(7)、主机固定架(8)和重心调节物(9)；其中，所述填充物，用于填充RTK基准站(2)，使RTK基准站(2)漂浮在海面上；所述接收天线(6)，与接收机(7)连接，固定于接收机(7)上方；所述主机固定架(8)，用于将接收机(7)固定在RTK基准站(2)中心；所述重心调节物(9)，固定于RTK基准站(2)底部，用于使RTK基准站(2)漂浮在海面上时，接收天线(6)朝上。 9.根据权利要求7所述的船舶吃水实时检测系统，其特征在于，所述系统还包括数据传输装置，用于将RTK基准站(2)和RTK移动站(4)接收的卫星数据传输到数据处理装置。 10.根据权利要求9所述的船舶吃水实时检测系统，其特征在于，所述数据传输装置(3)为无线电台。
所属类别：	发明专利