[發明專利]一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法

有效

• 申請號: 201810543345.X
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108801262B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 杜杰偉;周忠海;李小峰;于慧彬;劉楓琛;劉鐵生;姜子可
• 申請（專利權）人: 青島中烏特種船舶研究設計院有限公司;山東省海洋儀器儀表科技中心
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）以設定的航行路徑點為基礎形成的導航路徑為AB線段，其中 A 點為船舶航行已通過的導航目標點，而B 點則為現階段船舶欲前往的導航目標點；

（2）當有風浪、海流等環境外力干擾時，船舶將偏離其AB導航路徑，并產生部分軌跡偏差量，此時，通過船舶當前位置O點計算出本船受環境外力干擾而產生的軌跡偏差量，即由O點向 AB 線段作垂線，垂直距離d即為軌跡偏差量；

（3）假設過 O 點的垂線與 AB 線段相交于D點，此時，利用原導航路徑DB作為平行四邊形的對角線，而利用 OD 線段作為平行四邊形的一邊，作完整的平行四邊形，此平行四邊形的四個頂點分別為OBCD四點，A、B、O點坐標已知，分別為A（X₁，Y₁），B（X₂，Y₂），O（X₃，Y₃），求得C點坐標為C（m，n）；

（4）求解出的C點即為航路糾偏后的新的導航目標點，線段OC與豎直方向的夾角β即為船舶新的導航參考航向角，。

2.根據權利要求1所述的一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，所述方法應用于船舶自動航行控制器上，是一種平行線航路糾偏修正方法。

3.根據權利要求2所述的一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，所述船舶自動航行控制器為閉合回路控制。

4.根據權利要求3所述的一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，將風浪、海流環境外力產生的偏差作為返回修正量，基于偏差量修正航向角，進而使船舶迅速返回到規劃路徑上。

5.根據權利要求1所述的一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，航路規劃后，糾偏后新航線的計算方法包括：

各點的位置坐標分別為：A（X₁，Y₁），B（X₂，Y₂），C（m，n），O（X₃，Y₃），D（X₄，Y₄）；

垂直距離的表達式為：

；

垂直點D的坐標為：

；

利用平行四邊形的幾何關系，求得與B點距離為d的點的坐標為：

；

利用點坐標與本船所在位置O點坐標，即可求得新的導航參考航向角β。

6.根據權利要求5所述的一種船舶自動航行控制器航路規劃與糾偏修正方法，其特征在于，后續的航線目標點均按照糾偏后新航線的計算方法依次進行，糾偏后新航線的計算方法運用于自動航行時的寬闊水域，航路規劃過程中，自動避開障礙物。