[發明專利]基于無人機的船舶操縱性能檢測方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 202010829610.8
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112099523B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 劉佳侖;盧蘇立;李詩杰;馬楓
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

本發明公開了一種基于無人機的船舶操縱性能檢測方法、系統和存儲介質，系統包括：信標定位裝置，所述信標定位裝置設置于測試區域的第一預設位置；無人機，所述無人機上安裝有第一位置追蹤器；船舶模型，所述船舶模型上設有第二位置追蹤器；控制器，所述控制器用于執行以下步驟：根據所述第一預設位置對所述無人機進行位置標定，得到第一位置信息；控制所述船舶模型在所述測試區域內航行；獲取所述船舶模型與所述第一位置信息的矢量信息；根據所述矢量信息計算所述船舶模型的運動參數；根據所述運動參數分析所述船舶模型的操縱性能。本發明能有效降低船舶操縱性能測試成本和數據處理量。本發明可廣泛應用于船舶操縱性能測試技術領域。

技術領域

本發明涉及船舶操縱性能測試技術領域，尤其是一種基于無人機的船舶操縱性能檢測方法、系統和存儲介質。

背景技術

船舶自由自航實驗對于評估船舶操縱性能具有重要作用，是船舶操縱性研究的重要內容。船舶的自由自航實驗一般在操縱性水池或露天水池中進行，其具體通過在實驗船上放置GPS，在水池邊架設RTK，以實時獲得船舶的運動信息，然后再通過坐標轉化的方法得到船舶航行的軌跡及其他參數。但是，現有的檢測方法至少需要至少兩臺高精度定位轉換裝置，且在實驗開始前，需要將其中一臺高精度定位轉換裝置固定于船模上，從而大大提升船舶操縱性能測試成本，且在測試完成后，需要對GPS測得的數據進行坐標轉化，增加數據處理量。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于：提供一種基于無人機的船舶操縱性能檢測方法、系統和存儲介質，其能有效降低船舶操縱性能測試成本和數據處理量。

第一方面，本發明實施例提供了：

一種基于無人機的船舶操縱性能檢測系統，包括：

信標定位裝置，所述信標定位裝置設置于測試區域的第一預設位置；

無人機，所述無人機上安裝有第一位置追蹤器；

船舶模型，所述船舶模型上設有第二位置追蹤器；

控制器，所述控制器用于執行以下步驟：

根據所述第一預設位置對所述無人機進行位置標定，得到第一位置信息；

控制所述船舶模型在所述測試區域內航行；

獲取所述船舶模型與所述第一位置信息的矢量信息；

根據所述矢量信息計算所述船舶模型的運動參數；

根據所述運動參數分析所述船舶模型的操縱性能。

進一步地，所述根據所述第一預設位置對所述無人機進行位置標定，得到第一位置信息，包括：

根據所述第一預設位置構建坐標系；

控制所述無人機飛行，使所述無人機懸停于固定位置；

在所述坐標系內對所述無人機進行位置標定；

根據所述第一預設位置計算所述無人機在位置標定后的位置坐標，得到第一位置信息。

進一步地，所述第二位置追蹤器的個數為至少三個，所述至少三個第二位置追蹤器分別設置在所述船舶模型的第二預設位置。

進一步地，所述獲取所述船舶模型與所述第一位置信息的矢量信息，其具體為：

獲取所述第二預設位置與所述第一位置信息的矢量信息。

進一步地，所述根據所述矢量信息計算所述船舶模型的運動參數，包括：

根據所述矢量信息計算所述第二預設位置的坐標信息，作為第二位置信息；

根據所述第二位置信息計算所述船舶模型的運動參數，所述運動參數包括位移、速度、加速度、角速度和角加速度。