[發(fā)明專利]基于無人艇的彈性柵格式定點(diǎn)自動投餌方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710347396.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107197806B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮輝;姚迪;向金林;許仕杰;楊紅瑩;韓家恒
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: A01K61/80
• 分類號: A01K61/80;G01C21/20
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;李滿

1.一種基于無人艇的彈性柵格式定點(diǎn)自動投餌方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：利用地圖的位置信息，得出矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)的坐標(biāo)以及矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)內(nèi)障礙物輪廓(2)的地理位置坐標(biāo)；

步驟2：在矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)內(nèi)得到外投餌矩形理論輪廓線(3)，該外投餌矩形理論輪廓線(3)與矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)具有同一個中心點(diǎn)，另外，外投餌矩形理論輪廓線(3)的長邊與矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)的對應(yīng)長邊平行，且相距預(yù)設(shè)距離A，同時，外投餌矩形理論輪廓線(3)的短邊與矩形養(yǎng)殖水域位置的矩形輪廓(1)的對應(yīng)短邊平行，且相距預(yù)設(shè)距離A；

步驟3：分別將各障礙物輪廓(2)在地圖上用可包含該障礙物輪廓(2)的最小矩形簡化，該障礙物輪廓(2)的最小矩形為內(nèi)投餌理論輪廓線(4)；

步驟4：在外投餌矩形理論輪廓線(3)內(nèi)部和內(nèi)投餌理論輪廓線(4)外部所圍成的范圍內(nèi)根據(jù)投餌作業(yè)的實際需求確定無人艇航行起點(diǎn)及終點(diǎn)；

步驟5：在外投餌矩形理論輪廓線(3)內(nèi)部和內(nèi)投餌理論輪廓線(4)外部所圍成的范圍內(nèi)以預(yù)設(shè)面積B為單位劃定正方形投餌柵格(5)，以正方形投餌柵格(5)的中心點(diǎn)作為可選的投餌點(diǎn)；

步驟6：在正方形投餌柵格(5)內(nèi)做彈性細(xì)分正方形柵格(6)，彈性細(xì)分正方形柵格(6)中與外投餌矩形理論輪廓線(3)接觸的位置為彈性細(xì)分正方形柵格(6)中的兩倍精度正方形柵格區(qū)域(6.1)，彈性細(xì)分正方形柵格(6)與內(nèi)投餌理論輪廓線(4)接觸的位置也為彈性細(xì)分正方形柵格(6)中的兩倍精度正方形柵格區(qū)域(6.1)，彈性細(xì)分正方形柵格(6)中其余的區(qū)域為標(biāo)準(zhǔn)精度正方形柵格區(qū)域(6.2)；

步驟7：據(jù)步驟4確定的無人艇航行起點(diǎn)及終點(diǎn)，以及步驟5確定的可選的投餌點(diǎn)，按步驟7.1～步驟7.3執(zhí)行全局路徑算法生成航跡；

步驟7.1：將距離船舶當(dāng)前點(diǎn)最近的投餌點(diǎn)作為下一個投餌點(diǎn)，在初始狀態(tài)下該當(dāng)前點(diǎn)即為起點(diǎn)；

步驟7.2：判斷當(dāng)前點(diǎn)與下一投餌點(diǎn)直線路徑上是否存在障礙物，若不存在則執(zhí)行步驟7.2.1，否則執(zhí)行步驟7.2.2；

步驟7.2.1：取當(dāng)前點(diǎn)與下一投餌點(diǎn)間的直線路徑為最小代價路徑，生成投餌導(dǎo)航航跡；

步驟7.2.2：將彈性細(xì)分正方形柵格(6)中的每個兩倍精度正方形柵格區(qū)域(6.1)和每個標(biāo)準(zhǔn)精度正方形柵格區(qū)域(6.2)的中心點(diǎn)定為可選導(dǎo)航路徑點(diǎn)，將當(dāng)前點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)之間各個可選導(dǎo)航路徑點(diǎn)，執(zhí)行A*算法求出當(dāng)前點(diǎn)至下一投餌點(diǎn)的最小代價路徑，遍歷各個目標(biāo)點(diǎn)及對應(yīng)的最小代價路徑生成投餌導(dǎo)航航跡；

步驟7.3：判斷當(dāng)前點(diǎn)是否為航行終點(diǎn)：若是，則停止工作；若不是，則返回步驟7.1；

所述標(biāo)準(zhǔn)精度正方形柵格區(qū)域(6.2)的分辨率是正方形投餌柵格(5)的11倍，所述兩倍精度正方形柵格區(qū)域(6.1)的分辨率是標(biāo)準(zhǔn)精度正方形柵格區(qū)域(6.2)的兩倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人艇的彈性柵格式定點(diǎn)自動投餌方法，其特征在于：所述正方形投餌柵格(5)的預(yù)設(shè)面積B為20畝。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人艇的彈性柵格式定點(diǎn)自動投餌方法，其特征在于：所述預(yù)設(shè)距離A為10m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人艇的彈性柵格式定點(diǎn)自動投餌方法，其特征在于：所述正方形投餌柵格(5)的邊長為110m，所述標(biāo)準(zhǔn)精度正方形柵格區(qū)域(6.2)的邊長為10m，所述兩倍精度正方形柵格區(qū)域(6.1)的邊長為10m。