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专利号: 202210480771X
申请人: 浙江海洋大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机的船舶碰撞预警系统,其特征在于,包括无人机,所述无人机通信连接有地面服务器,所述无人机内设置有采集模块,所述采集模块连接有图像加密模块,所述地面服务器内设置有解密模块,所述解密模块连接有碰撞预测模块,所述采集模块通信连接于碰撞预测模块,所述碰撞预测模块连接有预警模块;

所述采集模块用于采集船舶的图像数据和非图像数据,所述图像数据由无人机多角度航拍获取,所述非图像数据包括环境数据和船舶数据,所述环境数据通过实时的环境变量获取,所述环境变量包括水文信息和气象信息;所述船舶数据包括船舶的船位、船速和大小;

碰撞预测模块包括:

数据筛选单元,用于将解密模块发送出的图像数据筛选,筛选出不合格图像数据;同时将非图像数据与图像数据进行两两配对;

轨迹对比单元,巡检非图像数据与图像数据,遍历找出历史单位时间内任意两个船舶的轨迹并且图像拟合形成轨迹对,若轨迹对有交点,定义为历史疑似碰撞点,根据图像数据、非图像数据以及历史疑似碰撞轨迹预测出未来单位时间内的轨迹对,若轨迹对有交点,则为预测疑似碰撞点;

预测存储单元,将预测疑似碰撞轨迹以及预测疑似碰撞点进行储存,并作为下一次的历史疑似碰撞点使用;包括基于无人机的船舶碰撞预警方法,有以下步骤:S1,无人机移动采集船舶的图像数据和非图像数据;

S2,对采集得到的图像数据进行图像加密并传输;

S3,加密后的图像数据传输至地面服务器并解密还原;

S4,根据图像数据和有用非图像数据进行碰撞轨迹点的预测;

S5,地面服务器进行预警;

步骤S2包括以下步骤:

S21,将图像数据映射为二进制数据,将二进制数据以4bit一组进行十进制转换,不足

4bit补0;

S22,依次将转化后的十进制数据两两相乘,相乘后的数据表示RGB的数值,并组成加密的图像数据,并将两两相乘的十进制数据错位存储作为密钥。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的船舶碰撞预警系统,其特征在于,所述图像加密模块包括:图像接收单元,接收来自采集模块的图像数据,并对图像数据进行预处理,预处理后的图像数据暂存至该单元中;

加密动作单元,调取图像接收单元中暂存的图像数据,对图像数据进行加密处理形成加密数据;

传输选择单元,加密数据选择网络环境以及传输方式并且发送至地面服务器,网络环境包括内网和外网。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的船舶碰撞预警系统,其特征在于,所述解密模块包括解密单元和数据还原单元,所述解密单元利用密钥进行解密形成解密后的数据,所述数据还原单元用于将解密后的数据还原成图像格式。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的船舶碰撞预警系统,其特征在于,所述预警模块设置于地面服务器内部且与无人机的响应模块通信连接,所述预警模块同时对预测碰撞点附近的水域发出预警,提醒船舶人员,所述预警模块传输采用5G传输。