[發(fā)明專利]一種船舶航行路徑自動(dòng)平滑方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911061906.3
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN110908372B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉原;夏媛媛;姜雨函;萬倩男;劉帆;張惠麗;袁如意;朱慎超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 智慧航海（青島）科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種船舶航行路徑自動(dòng)平滑方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取船舶的參考路徑，參考路徑的路徑點(diǎn)集合包括起點(diǎn)、拐點(diǎn)和終點(diǎn)；并將起點(diǎn)作為初始路徑點(diǎn)；

S2、從所述初始路徑點(diǎn)開始，按順序?qū)⒙窂近c(diǎn)依次賦值于第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)；

S3、依據(jù)所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)，確定穿過所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)的弧形路徑；

判斷所述第一目標(biāo)點(diǎn)和所述第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑上是否存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)，若是，將所述符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)插入所述路徑點(diǎn)集合中，并進(jìn)行步驟S4；若否，直接進(jìn)行步驟S4；

S4、判斷初始路徑點(diǎn)是否為最后三個(gè)路徑點(diǎn)之一，若是，判斷初始路徑點(diǎn)是否為最后兩個(gè)路徑點(diǎn)之一；若否，令第二目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)作為初始路徑點(diǎn)，重復(fù)步驟S2；

S5、若初始路徑點(diǎn)為最后兩個(gè)路徑點(diǎn)之一，輸出船舶的優(yōu)化路徑；否則，令最后一個(gè)拐點(diǎn)為初始路徑點(diǎn)，按倒序?qū)⒙窂近c(diǎn)依次賦值于第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)，并重復(fù)步驟S3；

所述判斷所述第一目標(biāo)點(diǎn)和所述第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑上是否存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)，包括：判斷以第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)確定的線段的垂直平分線與第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑的交點(diǎn)是否符合路徑點(diǎn)安全條件；

所述路徑點(diǎn)安全條件包括：所述路徑點(diǎn)與所述第一目標(biāo)點(diǎn)間的路徑段距不可通行區(qū)域的最小距離大于10倍船長(zhǎng)；所述路徑點(diǎn)與所述第二目標(biāo)點(diǎn)間的路徑段距不可通行區(qū)域的最小距離大于10倍船長(zhǎng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)，確定穿過所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)的弧形路徑，包括：

依據(jù)所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)，確定距離所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)相等的位置點(diǎn)；

以所述位置點(diǎn)為圓心，以所述位置點(diǎn)和所述第一目標(biāo)點(diǎn)確定的線段為半徑，確定穿過所述第一目標(biāo)點(diǎn)、所述第二目標(biāo)點(diǎn)和所述第三目標(biāo)點(diǎn)的弧形路徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述不可通行區(qū)域包括海上島嶼區(qū)域、海上惡劣天氣影響區(qū)域和因交通管制的臨時(shí)限航區(qū)域。

4.一種船舶航行路徑自動(dòng)平滑裝置，其特征在于，包括：

獲取單元，用于獲取船舶的參考路徑，參考路徑的路徑點(diǎn)集合包括起點(diǎn)、拐點(diǎn)和終點(diǎn)；并將起點(diǎn)作為初始路徑點(diǎn)；

設(shè)置單元，用于從初始路徑點(diǎn)開始，按順序?qū)⒙窂近c(diǎn)依次賦值于第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)；

第一確定單元，用于依據(jù)第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)，確定穿過第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)的弧形路徑；

第一判斷單元，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的路徑點(diǎn)安全條件，判斷第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑上是否存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)；

所述判斷所述第一目標(biāo)點(diǎn)和所述第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑上是否存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)，包括：判斷以第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)確定的線段的垂直平分線與第一目標(biāo)點(diǎn)和第二目標(biāo)點(diǎn)間的弧形路徑的交點(diǎn)是否符合路徑點(diǎn)安全條件；所述路徑點(diǎn)安全條件包括：所述路徑點(diǎn)與所述第一目標(biāo)點(diǎn)間的路徑段距不可通行區(qū)域的最小距離大于10倍船長(zhǎng)；所述路徑點(diǎn)與所述第二目標(biāo)點(diǎn)間的路徑段距不可通行區(qū)域的最小距離大于10倍船長(zhǎng)；

第二確定單元，用于當(dāng)存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)時(shí)，將符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)插入路徑點(diǎn)集合中；

第二判斷單元，用于當(dāng)將符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)插入路徑點(diǎn)集合中時(shí)，判斷初始路徑點(diǎn)是否為最后三個(gè)路徑點(diǎn)之一；用于當(dāng)不存在符合路徑點(diǎn)安全條件的路徑點(diǎn)時(shí)，判斷初始路徑點(diǎn)是否為最后三個(gè)路徑點(diǎn)之一；

第三確定單元，用于當(dāng)初始路徑點(diǎn)不為最后三個(gè)路徑點(diǎn)之一時(shí)，令第二目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)作為初始路徑點(diǎn)，并指示設(shè)置單元重復(fù)工作；

第三判斷單元，用于當(dāng)初始路徑點(diǎn)為最后三個(gè)路徑點(diǎn)之一時(shí)，判斷初始路徑點(diǎn)是否為最后兩個(gè)路徑點(diǎn)之一；

第四確定單元，用于當(dāng)初始路徑點(diǎn)為最后兩個(gè)路徑點(diǎn)之一時(shí)，輸出船舶的優(yōu)化路徑；用于當(dāng)初始路徑點(diǎn)不為最后兩個(gè)路徑點(diǎn)之一時(shí)，令最后一個(gè)拐點(diǎn)為初始路徑點(diǎn)，按倒序?qū)⒙窂近c(diǎn)依次賦值于第一目標(biāo)點(diǎn)、第二目標(biāo)點(diǎn)和第三目標(biāo)點(diǎn)，并指示第一確定單元重復(fù)工作。