[發明專利]一種船舶自動循跡的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201911195072.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111007879B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（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）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: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明公開一種船舶自動循跡的實現方法及裝置，方法包括：S1、選取船舶路徑規劃航線中的航跡點并依次形成航跡段；S2、確定船舶當前位置所屬的航跡段及相鄰的下一航跡段；S3、獲取船舶運行至下一航跡段的轉向速率、船舶進行下一航跡段轉向的轉向起始距離；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向起始距離，S5、若小于等于，獲取船舶在當前位置的期望航向；S6、判斷當前航向與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，直至運行至終點。上述方法解決了現有技術的轉向過程偏航時循跡效果不佳且算法復雜的問題。

技術領域

本發明涉及船舶領域，尤其涉及一種船舶自動循跡的實現方法及裝置。

背景技術

船舶循跡控制是指船舶在作業或航行過程中，沿某一條預定軌跡以恒定的縱向速度前進，在此過程中必須保持船舶的航向沿著預定軌跡。現有的循跡控制系統主要是控制船舶沿著已設定好的航線進行航行，其將循跡分為直線循跡和轉向循跡，轉向循跡中采用固定的轉向率前行。

然而，上述循跡控制系統的算法邏輯判斷繁瑣，并且在轉向過程中出現偏航時循跡功能基本無用，即沒有考慮到實際船舶轉向操作中的經驗，在循跡過程中經常出現小角度轉向就劇烈操舵的現象，影響船舶運行的穩定性以及航行的經濟性。

發明內容

本發明的目的是提供一種船舶自動循跡的實現方法及裝置，解決了現有技術的轉向過程偏航時循跡效果不佳且算法復雜的問題。

為了達到上述的目的，本發明采用的主要技術方案包括：

第一方面，本發明提供一種船舶自動循跡的實現方法，包括：

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

S2、根據船舶的當前位置，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、根據所述船舶的基本信息和運行參數，獲取所述船舶運行至所述下一航跡段的轉向速率、所述船舶進行下一航跡段轉向的轉向起始距離；

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向起始距離；

S5、若小于等于，根據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。

可選地，所述步驟S4包括：若判斷船舶的當前位置到當前航跡段終點的距離大于轉向起始距離，則繼續按照當前航跡段循跡。

可選地，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，則根據船舶當前轉向速率修正所述期望航向。

可選地，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束。

可選地，所述船舶的基本信息包括下述的一種或多種信息：