[發(fā)明專利]一種船舶自動循跡的實現(xiàn)方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911195072.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111007879B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 王曉原;夏媛媛;姜雨函;潘金磊;萬倩男;朱慎超
• 申請（專利權(quán)）人: 智慧航海（青島）科技有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種船舶自動循跡的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

S1、針對行駛中的船舶，選取該船舶路徑規(guī)劃航線中的航跡點，并根據(jù)選取的航跡點依次形成航跡段；

S2、根據(jù)船舶的當前位置，確定所述船舶當前位置所屬的航跡段及相鄰的下一航跡段的信息；

S3、根據(jù)所述船舶的基本信息和運行參數(shù)，獲取所述船舶運行至所述下一航跡段的轉(zhuǎn)向速率、所述船舶進行下一航跡段轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向起始距離；

S4、判斷船舶的當前位置到當前航跡段終點的距離是否小于轉(zhuǎn)向起始距離；若判斷船舶的當前位置到當前航跡段終點的距離大于轉(zhuǎn)向起始距離，則繼續(xù)按照當前航跡段循跡；

S5、若小于等于，根據(jù)所述船舶的當前位置和當前的航跡段計算出所述船舶在當前位置的期望航向；

S6、獲取所述船舶的當前航向，判斷所述當前航向與所述期望航向的差值是否小于允許的航向變化量，若是，則修正后的期望航向為步驟S5所得的期望航向；

重復上述步驟S4至步驟S6，直至切換到下一條航跡段循跡，并重復步驟S2至步驟S6，直至運行至終點。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S6還包括：

若當前航向與所述期望航向的差值大于等于允許的航向變化量，則修正所述期望航向，使得修正后的期望航向＝船舶當前航向±預先設定的允許的航向變化量；

或者，

若當前航向與所述期望航向的差值大于等于允許的航向變化量，則根據(jù)船舶當前轉(zhuǎn)向速率修正所述期望航向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：

判斷該船舶當前位置所屬的航跡段是否是最后一段航跡段；

若是，則不進行步驟S3和步驟S6，直至所述船舶航行至當前航跡段終點后結(jié)束。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述船舶的基本信息包括下述的一種或多種信息：

所述船舶的船長、船寬，船舶旋回性指數(shù)K，船舶追隨性指數(shù)T，操舵時間t和船舶舵機的最大舵角信息；

所述船舶的運行參數(shù)包括：所述船舶的當前位置、當前運行速度、所述船舶的當前轉(zhuǎn)向速率和所述船舶的當前舵角數(shù)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5包括：

S51、若所述船舶當前位置為：O(x₀,y₀)、當前航跡段為MN，M(x_M,y_M)、N(x_N,y_N)、追蹤點los(x_los，y_los)、船舶當前位置到當前航跡段所在直線的垂足(x_d，y_d)根據(jù)根據(jù)下述公式一獲取所述期望航向

公式一：

其中，a為預設的常數(shù)；

x_d＝(B²x₀-A*By₀-A*C)÷(A²+B²)；

y_d＝(-A*Bx₀+A²y₀-B*C)÷(A²+B²)；

Lpp為船舶的船長，d為船舶當前位置到航跡段MN的距離，Ax+By+C＝0為當前航跡段所在直線的標準直線方程，上述公式中的A、B、C與標準直線方程中的系數(shù)一一對應。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當x_los-x₀0并且y_los-y₀≥0時，a＝450；

除上述a＝450的數(shù)值對應條件之外，則a取90。