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申请/专利权人：湛江港(集团)股份有限公司

摘要：本发明提出一种基于激光雷达的船舶近距避碰预警方法及系统，涉及船舶避碰的技术领域，利用激光雷达采集点云数据，将采集得到的点云数据封装为数据包，通过预处理得到若干个数据帧，通过设置角度刷新机制，将数据帧组合成一帧扫描帧，作为待识别的障碍物数据集，基于障碍物数据集中的点云数据，计算障碍物与船舶之间的最终距离，若所述最终距离小于预设的安全距离，则生成预警指令，通过对点云数据进行筛除和分析计算，在有效滤除干扰物的同时，实现近距离障碍物避碰精确预警，避免人为疏忽造成的碰撞损失。

主权项：1.一种基于激光雷达的船舶近距避碰预警方法，其特征在于，包括：S1.利用激光雷达采集点云数据，将采集得到的点云数据封装为数据包，所述点云数据包括激光雷达探测到的物体与激光雷达之间的距离、水平角度、反射率；所述数据包中的数据排列方式为水平角度-距离-反射率；S2.对封装的数据包进行预处理，包括对数据包中的反射率进行预处理，将水面过滤，即将反射率为1对应的距离数值变为0，得到处理好的若干个数据帧；S3.设置角度刷新机制，根据角度刷新机制将数据帧组合成一帧扫描帧，作为待识别的障碍物数据集，包括以下过程：S31.判断数据帧中的点云数据是否符合预设的水平角度范围要求，剔除不符合范围要求的点云数据，保留符合范围要求的点云数据；S32.设置角度刷新机制，将每一个数据帧中符合范围要求的点云数据的最大水平角度值和最小水平角度值进行角度对比，将符合角度对比要求的数据帧合成为一帧扫描帧，作为障碍物数据集；进行所述角度刷新机制时，包括以下角度比对步骤：设置水平扫描角度的最大值和最小值；遍历所有数据帧，依次将点云数据的最大水平角度值和最小水平角度值与水平扫描角度的最大值和最小值进行比对：若最大水平角度值小于等于水平扫描角度最小值，将该段点云数据插入障碍物数据集前端；若最小水平角度值小于等于水平扫描角度最小值，最大水平角度值大于水平扫描角度最小值且小于水平扫描角度最大值，将大于等于水平扫描角度最小值的点云数据段插入障碍物数据集前端，若存在重复的水平角度值数据段，则将旧的点云数据更新覆盖；若最小水平角度值大于水平扫描角度最小值，最大水平角度值小于水平扫描角度最大值，将该段点云数据插入障碍物数据集中，若存在重复的水平角度值数据段，则将旧的点云数据更新覆盖；若最小水平角度值小于水平扫描角度最小值，最大水平角度值大于水平扫描角度最大值，将大于等于水平扫描角度最小值至小于等于水平扫描角度最大值的点云数据段插入障碍物数据集中，若存在重复的水平角度值数据段，则将旧的点云数据更新覆盖；若最小水平角度值大于水平扫描角度最小值且小于水平扫描角度最大值，最大水平角度值大于水平扫描角度最大值，将小于等于水平扫描角度最大值的点云数据段插入障碍物数据集后端，若存在重复的水平角度值数据段，则将旧的点云数据更新覆盖；若最小水平角度值大于等于水平扫描角度最大值，则舍弃该段点云数据；最终得到的障碍物数据集内点云数据按水平角度值的大小正序排序；S4.基于障碍物数据集中的点云数据，计算障碍物与船舶之间的最终距离，当所述最终距离小于预设的安全距离时，生成预警指令。

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