基于地球椭球模型的符号形式的航迹计算法

分析了传统的航迹计算法存在的缺陷,为提高航迹计算精度,给出基于地球椭球模型的改进的墨卡托航法;从中分纬度的几何定义出发,导出地球椭球体上改进的中分纬度公式,在此基础上给出改进的中分纬度航法。本文所给算法公式均为符号形式,可以解决航海中不同参考椭球下的航迹精确计算问题。

大地线航法在智能船舶上的应用

沿最短路径航行是建立高效和清洁航运的手段之一。大地线(又称测地线)是空间曲面上两点之间的最短路径。由于在地球椭圆体上采用大地线航法计算复杂、且航向不定,加之与恒向线相比,平均航程仅缩短了5%,导致大地线航法几乎无法应用于传统航海实践中。利用智能船舶的计算、数据获取、航向控制等能力,能最大限度地利用大地线航法路径最短这个优点。本文首先采用了一种快速且高精度的大地线正反解算法,其计算时间为微秒级;其次,利用智能船舶当前实时位置动态及终点计算所需大地线航向,并将新航向指令发送给自动舵。最后,提出不同策略下的航向变更限制机制(ACRM),避免频繁转向以降低自动舵的工作负荷。仿真结果表明,ACRM有助于在最短航程与最少转向次数之间取得平衡。

跨赤道恒向线航法的一种简便而又精确的算法

用中分纬度航法分析了跨赤道恒向线航行的一般解法,在此基础上提出了一种简便。

中国沿海主要港口推荐航线算法及其实现

为弥补现有船舶电子海图导航系统不能进行航线自动规划的不足,通过整理《中国航路指南》中的转向点,建立转向点关系库,进而形成中国沿海主要港口间的航线网络.利用静态路网中求解最短路径的A*算法,引入恒向线航法计算公式作为A*算法的启发式函数,设计并实现中国沿海主要港口推荐航线算法.实验结果表明,A*算法能够有效、便捷地规划出船舶航行的安全航线.该算法可应用于电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display&Information System,ECDIS)等,可为我国沿海航行的船舶自动推荐《中国航路指南》中的航线,给船舶航行提供参考,对科学航海、船舶安全航行和船员减压等具有实践意义.