[發明專利]一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統及方法

在審

• 申請號: 202211451972.3
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN116203942A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 韓瑋;張馗;曾江峰;謝楊柳;王子帥;劉如磊;宋勝男;陳卓;陳驍;王千一;郭曉曄;馬向峰;梁旭;王偉;董釘;胥鳳馳;李哲;駱福宇;董潔琳;許埔寧;王偉蒙
• 申請（專利權）人: 中國船舶集團有限公司系統工程研究院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 欒碩

1.一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述系統包括自主離靠泊設備、環境感知設備、通導設備和動力推進設備；

其中所述自主離靠泊設備包括自主離靠泊交互單元、自主離靠泊決策單元和自主離靠泊控制單元；

所述自主離靠泊交互單元為自主離靠泊系統的人機交互中心，用于顯示航行模式、工作模式、位置、姿態的航行狀態和感知態勢信息；駕駛員利用自主離靠泊交互單元的屏幕向游艇發送自主離靠泊指令，實現航路規劃控制；

所述自主離靠泊決策單元為自主離靠泊系統的決策中心，用于所述環境感知設備和所述通導設備的信號輸入輸出，完成數據處理與信息分析，進行自主離靠泊的決策；

所述自主離靠泊決策單元將決策后的離靠泊控制指令發送至所述自主離靠泊控制單元，并由所述自主離靠泊控制單元下達航控指令；

所述自主離靠泊決策單元向所述自主離靠泊交互單元提供感知態勢和航行狀態信息；

所述自主離靠泊控制單元為自主離靠泊系統的控制中心，用于完成動力推進設備狀態采集并對動力推進設備發送自主控制指令；

所述環境感知設備為自主離靠泊決策單元提供包括周圍環境的視覺和激光點云信息在內的航行態勢感知信息；

所述通導設備為游艇提供航行位置和周圍障礙物信息；

所述動力推進設備為游艇運動的執行設備，用于完成自主離靠泊的航行控制；

所述自主離靠泊系統中，各單元與設備間的連接關系為：

所述自主離靠泊決策單元與所述環境感知設備和通導設備連接，所述自主離靠泊控制單元與所述動力推進設備連接，所述自主離靠泊決策單元與所述自主離靠泊交互單元連接，所述自主離靠泊決策單元與所述自主離靠泊控制單元連接。

2.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述自主離靠泊系統中，各單元與設備間的連接方式均為有線連接。

3.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：選用觸控板作為所述自主離靠泊交互單元。

4.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述自主離靠泊決策單元包括決策綜合處理模塊和信息預處理及融合模塊；

其中，所述決策綜合處理模塊上運行航行決策、公共服務及航行控制；

所述信息預處理及融合模塊分別與所述通導設備和所述環境感知設備連接，完成與所述通導設備和感知設備的接口適配和預處理，同時進行多傳感器的感知處理和融合；

所述決策綜合處理模塊選用嵌入式工控機或工作站，信息預處理及融合模塊選用具備神經網絡處理器芯片的硬件加速板卡。

5.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：選用底層控制器作為所述自主離靠泊控制單元。

6.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述環境感知設備包括云臺相機、激光雷達、全景攝像機、氣象儀和水下測深儀。

7.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述通導設備包括無線通信模塊導航雷達、差分GPS和AIS設備；

其中無線通信模塊包括4G/5G通信設備或MIMO組網電臺。

8.如權利要求1所述的一種多傳感器信息融合的游艇自主離靠泊系統，其特征在于：所述動力推進設備為游艇航行的執行設備，選用柴油機配合螺旋槳或柴油機配合噴水泵的形式，所述動力推進設備配備側推器。