船位定位_船舶三方位定位

文章导读:

• 1、在茫茫的海洋上，轮船怎样进行精准的定位和辨别方向？
• 2、船舶定位的介绍
• 3、“目前船舶使用的定位系统及定位方法有哪些 ?”
• 4、船舶怎么定位
• 5、船舶在海上怎么定位
• 6、怎样知道船舶在海上航行的位置

在茫茫的海洋上，轮船怎样进行精准的定位和辨别方向？

轮船技术在古代的时候就已经有了，但是在茫茫的大海上，怎么进行着比较精准的定位呢？这个问题在我们现代的看来，是一个十分简单的问题，但是在古代的时候却并不是十分的简单。但是古人们还是颇有智慧的，通过了自己对日常生活中的物理现象的发现，造出来了一些可以指明方向的东西。现在我就来在古代和现代两个方面，来说明轮船上的定位工具和方向工具。

在古代的时候，有一个十分出名的东西。就是指南针。指南针在古代的时候是一个十分有用的发明，被称为了四大发明之一。这个指南针的发明在古代时候大大的促进了航海事业的发展。更开始的时候，由于人们没有方向的辨别，于是不能够将轮船开往十分遥远的地方。只能够灾靠近陆地的一片区域进行航海。有了指南针的发明，使得轮船航海的距离更加的远。

在现代的时候，科学技术已经逐渐的发达起来。卫星系统已经遍布在了世界的各个角落。于是在现代的轮船上，已经不需要再去使用以前古老的指南针来判别方向。现在的轮船上已经安装了GPS全球定位系统，可以准确的表明轮船所在的经度纬度已经行驶的方向。并且轮船上面已经有了十分优秀的通讯系统，时刻和塔楼保持着联系，一带出现了事故，可以进行紧急的救援。

此外，虽然有了GPS定位系统，一般的轮船上还安装了航海通信导航系统，这个系统就是可以使得轮船可以在广阔的海洋上进行精准的前行。还有一些比较有用的方法的判断就是使用磁盘进行方向的判别。磁盘上面可以准备的判读出南北东西的各个方向，这也是现代科技利用物理进行的一次科学的发明。

船舶定位的介绍

船舶定位有两种含义：一种是用导航仪表确定船在地球表面的坐标点，或不参考原先任何位置基准独立确定船的精确位置；另一种是指使船舶或浮动平台保持在设定位置或方位上的一种定位方法。20世纪50年代以来，随着海洋开1技术的发展，出现了动力定位技术。动力定位就是通过自动控制系统，使船舶或浮动平台利用其自身的动力抵御海上风、波浪和海流的影响，自动地就为并保持在设定位置或方位上的一种定位方法。

“目前船舶使用的定位系统及定位方法有哪些 ?”

海事针对内河航道上的船舶安装了很多的身份识别的系统，比如船载自动 识别系统（AIS)、无线射频识别（RFID)、场间测试信号（VITS)、卫星定位、雷达等。每一个系 统都会有一个经炜度位置，这会导致后台系统无法判别哪一个经炜度的位置才是准确的。 另外，由于这些系统都是单独存在，无法与闭路电视摄像机（CCTV)进行联动，这会导致海 事部门无法通过查看CCTV视频来确认船舶的身份。现有的海事系统中CCTV与定位系统是 分离的，要么只能通过CCTV查看船舶的实时视频，要么只能通过定位系统在地图上查看船 舶的位置，这种方式有个很大的不足，海事人员无法单独通过CCTV或者AIS准确定位船舶 的信息。

【发明内容】

[0003] 针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种船舶定位系统及方法。

[0004] 一种船舶定位系统，包括：位置信息获取单元，用于从多个不同定位端获取船舶的 多个位置信息；排序单元，用于对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序，将优先级大 于设定阈值的多个位置信息发送至融合单元；融合单元，将优先级大于设定阈值的多个位 置信息进行融合，得出唯一的船舶经炜度坐标；监控单元，用于根据船舶经炜度坐标获取船 舶监控影像。

[0005] 可选的，所述位置信息包括船舶当前所处的经炜度、位置信息获取的时刻以及定 位端标识。

[0006] 可选的，所述对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序，具体包括：将各定位 端所获取的船舶位置信息的时刻与当前时刻相减，得到各定位端所发送的位置信息距离当 前时刻的时长，按照时长从小到大的优先级顺序对所述多个位置信息进行排序。

[0007] 可选的，所述多个不同定位端包括413、1^10、￥几3、卫星定位、和/或雷达。

[0008] 可选的，所述将优先级大于设定阈值的多个位置信息进行融合，得出唯一的船舶 经炜度坐标，具体包括：在当前时刻t，设此时船舶的真实位置为Pt,在t时刻之前，优先级 大于设定阈值的多个位置信息中的位置坐标分别为朽、^、巧，设这三个坐标分别对应 三个点分别是A、V、G，矢量速度为％、％、％，且分别距离t时刻S、较、巧，根据该 坐标和矢量速度，计算出t时刻船舶的参考位置茗、轻、每，其中：

_1] G 点：?=?+?*? (3)

[0012] 以大地作为参考系，根据参考位置，计算A、V、G三点所对应的参心大地坐标分别 为（BA，LA，HA)、（Bv，Lv，H v)、（Bc，Lc，Hc)，其中，该坐标系是以参考椭球的中心为坐标原点， 椭球的短轴与参考椭球旋转轴重合；B是大地炜度，是以过地面点的椭球法线与椭球赤道 面的夹角；L是大地经度，以过地面点的椭球子午面与起始子午面之间的夹角；H为大地高 度；

[0013] 把大地坐标转换成空间直角坐标，转换公式为：

[0015] 在空间直角坐标系中，1)以参心0为坐标原点；2)Z轴和参考椭球的短轴相重合； 3) X轴与起始子午面和赤道的交线重合；4) Y轴在赤道面上与X轴垂直，构成右手直角坐标 系O-XYZ ;在上述公式⑷中，N为椭球面卯酉圈的曲率半径，e为椭球的第一偏心率，a、b 椭球的长短半径，W为第一辅助系数；其中：a = 6378. 137km ;b = 6356. 7523141km ;

[0019] 把A、V、G三点的坐标代入上述公式（5) -(7)，计算得到A、V、G相对应的空间直角 坐标分别为（XA，YA，ZA)、（Xv，Y v，Zv)、（Xs，Ys，Zs);把A、V、G三点融合成一点，令该点为S点， 算法如下：

[0021] 由此得到S点坐标为（XS，YS，ZS);为了得到经炜度坐标，把空间直角坐标转换成大 地坐标，转换公式如下：

[0022] CN 105180943 A 说明书 3/9 页

[0023] 经过融合单元处理之后，便得到唯一经炜度坐标S点为（Bs，Ls，H s)。

[0024] 可选的，所述用于根据船舶经炜度坐标获取船舶监控影像，具体包括：设得到的船 舶经炜度坐标为S点，获得摄像头与S点的水平距离a，摄像头与地面距离b是已知的，根据 直角三角形勾股定理：

[0026] 获得摄像头与S点的距离c，由此对摄像头焦距进行调整，根据该直角面，同时可 以确定该摄像头的俯角α为：

[0028] 接下来求出S点相对于摄像头的真方位角，即从某点的真北方向线起，依顺时针 方向到目标方向线间的水平夹角，采用站心地平坐标系来计算真方位角；设摄像头的位置 为M点，该点的大地坐标为（BM，LM，ΗΜ)，经上述坐标转换公式（4)，转换为空间直角坐标，即 (XM，YM，Zm)，以M点所在的坐标系为站心直角坐标系，记为M-NEU，已知M点、S点的空间直角 坐标，根据两坐标系之间的平移旋转关系，得到：

CN 105180943 A 说明书 4/9 页

[0035] 则M点至S点的方位角为：θ = arctan(E/N) (18)

[0036] 依据定义该方位角即为真方位角，根据真方位角θ，调整摄像头位置。

[0037] -种船舶定位方法，包括如下步骤：SlOO :从多个不同定位端获取船舶的多个位 置信息；S200 :对获取到的多个位置信息按照优先级进行排序，将优先级大于设定阈值的 多个位置信息发送至融合单元；S300 :将优先级大于设定阈值的多个位置信息进行融合， 得出唯一的船舶经炜度坐标；S400 :根据船舶经炜度坐标获取船舶监控影像。

[0038] 可选的，所述位置信息包括船舶当前所处的经炜度、位置信息获取的时刻以及定 位端标识。

[0039] 可选的，所述步骤S200具体包括：将各定位端所获取的船舶位置信息的时刻与当 前时刻相减，得到各定位端所发送的位置信息距离当前时刻的时长，按照时长从小到大的 优先级顺序对所述多个位置信息进行排序。

[0040] 可选的，所述多个不同定位端包括413、1^10、￥几3、卫星定位、和/或雷达。

[0041] 本发明的有益效果是：本发明通过经炜度位置的融合算法得出经炜度后，与监控 系统进行联动，能让海事人员在视频中就能准确得知船舶的相关信息，从而可以准确的定 位船舶进行视频监控。

【附图说明】

[0042]图1是本发明船舶定位系统的结构示意图；

[0043] 图2是空间大地坐标系；

[0044] 图3是空间直角坐标系；

[0045] 图4是监控单元与S点联动示意图；

[0046] 图5是站心地平直角坐标系与空间直角坐标系示意图；

[0047] 图6是本发明船舶定位方法的流程图。

【具体实施方式】

[0048] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全 部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发 明的本发明的船舶定位系统包括依次连接的位置信息获取单元、排序单 元、融合单元、和监控单元。该系统首先通过位置信息获取单元收集所有定位端上传上来的 船舶位置信息，接着排序单元和融合单元通过相关的规则判断、计算得出唯一的一个经炜 度信息，用于精确的表示船舶的地理位置。系统将精确的地理位置发送至监控单元，监控单 元根据自已视频范围内的船舶图像结合上传上来的地理位置，可在视频中船舶的上方设计 一个浮动窗，用于显示出该船舶的相关信息。

[0051] 位置信息获取单元，其用于从不同定位端获取船舶的多个位置信息，一般而言，船 舶上会安装多种定位端，例如第一定位端（可以是AIS)、

船舶怎么定位

shiptracker船舶定位平台，免费查询船舶位置、船舶定位、船舶动态查询

可以通过船舶的英文名称、中文名称、呼号、MMSI号、IMO号进行卫星、ais船舶位置定位。船舶定位系统，提供免费船舶历史动态，船舶轨迹，船舶资料，预到港查询，同时拥有最全的船期信息，让您想掌握各个船代、船公司、码头的船期信息!希望能帮到您

船舶在海上怎么定位

用查船软件——【船顺】就可以查到船舶在海上的实时位置了。直接输入船名或者九位码查询即可查看AIS船位和船舶资料了。

怎样知道船舶在海上航行的位置

可以用【船顺网】进行查询，比如在船顺网的中搜索“钻石公主号邮轮（Diamond Princess）”，就可以看到它当前的位置了，如下图，当前钻石公主号邮轮在马尼拉

最后解释一下船舶定位原理：其实很简单，船舶会安装GPS和AIS，GPS主要用于船舶定位，而AIS则是船舶名称、呼号、船型等参数识别。在船舶安装两个系统之后，就会对外发送包含船舶位置、动态、静态数据等消息的AIS报文，当船舶或卫星或岸基收到这个AIS报文后，通过反向的解析，就能知道一条船在海上的位置了。