(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954232.5 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司七五0试验 场 地址 650051 云南省昆明市盘龙区人民东 路3号 (72)发明人 彭瀚　童赛美　 (74)专利代理 机构 昆明今威专利商标代理有限 公司 53115 专利代理师 李义敢 (51)Int.Cl. G01S 19/44(2010.01) G01S 19/55(2010.01) G01S 19/41(2010.01) G01C 21/20(2006.01)G08G 3/02(2006.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种海上平台与船舶避碰预警方法及存储 介质 (57)摘要 本发明公开了一种海上平台与船舶避碰预 警方法及存储介质， 该方法通过双天线测姿与卫 星定位技术获得各船舶(平台)载体姿态信息， 结 合各船舶(平台)的三维尺度信息实现对各船舶 (平台)外 形轮廓的建模， 再以平台作为差分基准 站， 各作业船舶上基站通过数据链实时将其载波 观测量及定位信息一同传输至周围移动站， 并与 移动站的相位观测量进行差分处理， 实现各船舶 (平台)的相对空间位置关系的精确定位， 并以此 来调整三维模型， 可在各船舶(平台)上直观显示 三维实景， 并对存在碰撞风险的船舶发出报警， 以减少海上作业船舶与生产平台间发生碰撞事 故的概率。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115390120 A 2022.11.25 CN 115390120 A 1.一种海上平台与船舶避碰预警方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤S1： 海上平台及船舶上布放双天线测姿系统； 构建差分定位系统， 以海上平台为基准站， 船舶为移动站； 步骤S2： 基于双天线测姿系统获取海上平台位置、 船舶位置及船舶姿态； 步骤S3： 对海上平台与船舶的外形轮廓进行三维尺度信息的数字衍生， 构建海上平台 及船舶的外形模型， 并用海 上平台位置、 船舶位置及船舶 姿态来调整外形模型， 得到包含海 上平台位置、 船舶位置及船舶姿态的三维模型； 步骤S4： 基于 差分定位系统对船舶的位置进行修 正， 并同步调整三维模型； 步骤S5： 基于调整后的三维模型、 海上平台位置、 船舶姿态、 修正后的船舶位置确定二 者的几何中心 距离与边 缘距离； 步骤S6： 当几何中心 距离为与边 缘距离之和大于最小距离间隔门限时， 发出警报。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 构建海上平台及船舶的外形 模型的步骤 包括： S31： 获取海上平台与船舶的外形离 散点数据； S32： 利用精度比对软件削减外形离 散点数据的数据量； S33： 提取海上平台与船舶的外形几何特 征， 按离散点数据进行几何分割； S34： 进行表面特征曲线、 曲面拟合、 求交切割、 完成拼接， 实现海上平台与船舶外形模 型重构； S35： 修正并检验模型的几何外形， 检验与离散点数据差距是否满足精度要求， 若不满 足则对模型进行优化调整， 直至满足精度要求。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 用海上平台的位置、 船舶的位置及姿态来调 整外形模型， 得到包 含海上平台位置、 船舶位置及船舶姿态的三维模型的步骤 包括： 将海上平台位置、 船舶位置及船舶姿态进行运算处理， 得到其三维模型图像灰度值， 并 由三维模型图像灰度值可获得海上平台位置、 船舶位置及船舶姿态与灰度值函数间映射关 系； 以三维空间模型建模区域的屏幕坐标为基准， 计算海上平台每个像素与所有船舶几何 质心间的欧式距离； 将欧式距离带入核密度函数， 得到海上平台每个像素与 所有船舶几何质心间的距离的 概率密度估计值； 将所有的正平台概 率密度估计值相叠加， 得到平台覆盖像素点的总概 率密度估计值； 将总概率密度估计值归一 化， 得到各像素点 值； 基于各像素点 值搭建三维空间模型。 4.如权利要求3所述的方法， 其特征在于， 设海上平台共由n个像素点覆盖， m个船舶存 在其周围， 平台像素点对应的屏幕坐标(xi， yi)， 船舶对应的屏幕坐标为(xj， yj)， 海上平台 像素点到船舶质心的距离为Dij： 5.如权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述平台概 率密度估计值 为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115390120 A 2其中， Dij(x,y)表示海上平台像素点到船舶质心的距离； h表示核密度 估计的窗 口宽度； h＝(4/3)1/5n‑1/5[fi(Dij)/l]‑γ， 敏感度系数γ＝0.5 。 6.如权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 像素点 值vij为： 其中， 表示总概率密度估计值； vmin为vij所有样本上的最小值； vmax为vij所有样本 上的最大值。 7.如权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述步骤S5中， 所述边缘距离的获取步骤包 括： 将像素点值vij与船舶中心vc的像素间隔转换为实际物理距离， 得到边缘距离； 边缘距 离Dp为： 其中， 像素点值vij对应的图像网格单元坐标为(xij,yij)， 像素网格单元对应实际物理 距离的分辨网格间距为Δdp， 中心像素点vc对应的网格单 元坐标为(xc,yc)。 8.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序能 够被处理器执行以实现如权利要求1 ‑7中任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115390120 A 3