[發(fā)明專利]一種無人船巡航控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510571372.4
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105129064B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳其昌;林遠(yuǎn)平;黃澤佳;歐陽全杰;劉沛恒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州睿航電子科技有限公司
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 胡輝

1.一種無人船巡航控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、獲取無人船的航行點(diǎn)；

B、根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線，并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無人船；

C、實(shí)時(shí)監(jiān)測無人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無人船返回預(yù)定航行路線；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

D、實(shí)時(shí)監(jiān)測無人船的前方航道是否有障礙物，若是，則采取避障操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

所述步驟B包括：

B1、根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線；

B2、根據(jù)預(yù)定航行路線，計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；

B3、將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無人船。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船巡航控制方法，其特征在于：所述步驟C包括：

C1、無人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向；

C2、根據(jù)無人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人船巡航控制方法，其特征在于：所述步驟D包括：

D1、實(shí)時(shí)通過超聲波傳感器檢測無人船的前方航道是否有障礙物，若是，則執(zhí)行步驟D2；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

D2、通過攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像，并根據(jù)超聲波傳感器測得的障礙物距離，計(jì)算得到障礙物的大小和位置，進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；

D3、根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，通過超聲波傳感器檢測在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物，若是，則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒有障礙物；

D4、無人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，并在越過障礙物后返回預(yù)定航行線路。

4.一種無人船巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

航行點(diǎn)獲取單元，用于獲取無人船的航行點(diǎn)；

航線制定單元，用于根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線，并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無人船；

偏航監(jiān)測單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測無人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無人船返回預(yù)定航行路線；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

避障單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測無人船的前方航道是否有障礙物，若是，則采取避障操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

所述航線制定單元包括：

航線生成單元，用于根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線；

航線計(jì)算單元，用于根據(jù)預(yù)定航行路線，計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；

航線發(fā)送單元，用于將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無人船。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人船巡航控制系統(tǒng)，其特征在于：所述偏航監(jiān)測單元包括：

位置反饋單元，用于無人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向；

偏航判斷單元，用于根據(jù)無人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人船巡航控制系統(tǒng)，其特征在于：所述避障單元包括：

障礙物檢測單元，用于實(shí)時(shí)通過超聲波傳感器檢測無人船的前方航道是否有障礙物，若是，則執(zhí)行轉(zhuǎn)向計(jì)算單元；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；

轉(zhuǎn)向計(jì)算單元，用于通過攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像，并根據(jù)超聲波傳感器測得的障礙物距離，計(jì)算得到障礙物的大小和位置，進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；

轉(zhuǎn)向調(diào)整單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，通過超聲波傳感器檢測在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物，若是，則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒有障礙物；

返回航線單元，用于無人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，并在越過障礙物后返回預(yù)定航行線路。