[發明專利]基于嵌入式系統的帆船駕駛輔助教學及導航系統

在審

• 申請號: 202210207674.3
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114566075A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 夏周正
• 申請（專利權）人: 蘇州百勝動力機器股份有限公司
• 主分類號: G09B9/06
• 分類號: G09B9/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;孫佳佳

本發明公開了一種基于嵌入式系統的帆船駕駛輔助教學及導航系統，包括核心控制系統及分別與其連接的傳感器系統，通信系統，觸控顯示系統以及供能系統；所述傳感器系統包括角位移傳感器，船頭風向傳感器，前帆迷你型橫置風向傳感器，水平傾角傳感器；通信系統包括衛星定位模塊和藍牙通訊模塊。本發明基于嵌入式系統的帆船駕駛輔助教學及導航系統，通過嵌入式物聯網技術，為帆船初學愛好者提供了安心可靠的航行的駕駛輔助支援及航行導向，提高初學者體驗的安全性與舒適性。本發明系統保障了帆船初學者的安全性與體驗的舒適性，便捷性，為水上運動，尤其是帆船運動的推廣提供了技術支持與便利。

技術領域

本發明涉及一種基于嵌入式系統的初學者帆船駕駛輔助教學及導航系統。

背景技術

近年，隨著我國經濟的穩健快速發展，人民生活水平的不斷提高，在滿足基本生活需求的前提下，廣大人民群眾對于娛樂文化生活方面的需求日益提高。其中，水上運動開始得到了廣泛的青睞。尤其是帆船這項運動，近年來，在公園、湖泊、海灘，日益頻繁地出現了她的身影，各地居民亦紛紛自發地組建起了帆船俱樂部。

然而，由于其對于航行駕駛技巧的高要求，初學者上手的難易度較高，學習過程所耗費成本較高等方面的問題，帆船運動的推廣速度和普及程度，遠遠低于潛水、沖浪、皮劃艇等其他水上運動。因此，為了能夠更安全有效，低成本地普及和推廣帆船運動，讓更多人投身參與體驗這項水上運動之中，一種面向初學者帆船駕駛輔助教學系統具有著高度的市場需求，并且是符合實際要求和廣大人民群眾的期待的。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明的目的是：提出了一種基于嵌入式系統的帆船駕駛輔助教學及導航系統。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：

基于嵌入式系統的帆船駕駛輔助教學及導航系統，包括核心控制系統及分別與其連接的傳感器系統，通信系統，觸控顯示系統以及供能系統；所述傳感器系統包括角位移傳感器，船頭風向傳感器，前帆迷你型橫置風向傳感器，水平傾角傳感器；通信系統包括衛星定位模塊和藍牙通訊模塊。

優選的，所述傳感器系統中：

角位移傳感器，安裝在主桅桿內，監測主帆支架的偏轉角度，主帆支架與船體中心線成一直線時為0°位置，俯視方向逆時針角度為正，順時針角度為負；

船頭風向傳感器，安裝在船頭，監測風向與船體所形成的夾角，正逆風方向為0°位置，俯視方向逆時針角度為正，順時針角度為負；

前帆迷你型橫置風向傳感器，安裝在前帆底邊中線中點處，行進方向的左右側各安裝一個，監測前帆內外側風的流向，水平向后方向為0°位置，上下偏離45°以內，輸出0，其余情況輸出1；

水平傾角傳感器，安裝在船體主桅桿下部艙體內，監測船的水平傾角，水平時顯示傾角為0°。

優選的，所述核心控制系統，根據傳感器系統和衛星定位模塊的信息，規劃導航路徑，規劃方法包括：

S01、輸入行駛目的地；

S02、判斷衛星定位模塊的地圖上當前位置及實時風向；

S03、根據當前位置，實時風向及設定的目的地進行路徑規劃；

S04、觸控顯示系統顯示路徑及實時位置、風向朝向；

S05、根據實時定位及風向，實時更新優化路徑規劃；

S06、到達當前目的地后，導航完成或跳轉至導航下一個目的地。

優選的，S02中，根據前t0時間段內船的行進軌跡，在衛星定位模塊上進行船的實時位置及朝向的確認；通過船頭風向傳感器的相對船偏移角度，確認衛星定位模塊地圖上實時風向。

優選的，S03中路徑規劃包括：

（1）目的地在正逆風±45°范圍以內，則先逆風斜向45°行進后，再轉舵90°，z字形行進至目的地；

（2）目的地在正順風方向±5°范圍內，則先順風斜向5°方向航行至中點，再將主帆翻折調向行進至目的地；