線，并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船；
風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；
偏航監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0026]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，還包括有:
避障單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則采取避障操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0027]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述航線制定單元包括: 航線生成單元，用于根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線；
航線計(jì)算單元，用于根據(jù)預(yù)定航行線路，計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；
航線發(fā)送單元，用于將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無(wú)人船。
[0028]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元包括:
水流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算，計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向；
風(fēng)浪判斷單元，用于判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值，若是，則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0029]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述偏航監(jiān)測(cè)單元包括:
位置反饋單元，用于無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向；
偏航判斷單元，用于根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0030]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述避障單元包括:
障礙物檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則執(zhí)行轉(zhuǎn)向計(jì)算單元；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；
轉(zhuǎn)向計(jì)算單元，用于通過(guò)攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像，并根據(jù)超聲波傳感器測(cè)得的障礙物距離，計(jì)算得到障礙物的大小和位置，進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；
轉(zhuǎn)向調(diào)整單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物，若是，則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒(méi)有障礙物；
返回航線單元，用于無(wú)人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，并在越過(guò)障礙物后返回預(yù)定航行線路。
[0031]本發(fā)明具體實(shí)施例如下:
51、在上位機(jī)端，采用網(wǎng)格設(shè)定航行點(diǎn)或沿江中線設(shè)定航行點(diǎn)；
52、根據(jù)航行點(diǎn)，通過(guò)自動(dòng)生成或手動(dòng)連接航行點(diǎn)形成得到預(yù)定航行路線；
S3計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船，并將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無(wú)人船；
54、檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算，計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向；然后判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值，若是，則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；
55、無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向，根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，即表示當(dāng)前反饋的位置坐標(biāo)不在預(yù)定航行線路上，已經(jīng)發(fā)生了偏航情況，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并將其發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；
56、實(shí)時(shí)通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則執(zhí)行步驟S7 ;反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變；
57、通過(guò)攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像，并根據(jù)超聲波傳感器測(cè)得的障礙物距離，計(jì)算得到障礙物的大小和位置，進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度；
58、根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物，若是，則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒(méi)有障礙物；
59、無(wú)人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，并在越過(guò)障礙物后返回預(yù)定航行線路繼續(xù)航行。
[0032]從上述內(nèi)容可知，一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法及系統(tǒng)通過(guò)制定航行線路，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船航行時(shí)的水流情況和偏航情況，使得無(wú)人船能通過(guò)及時(shí)調(diào)整船身應(yīng)對(duì)突發(fā)的風(fēng)浪情況，有效提高抗風(fēng)浪能力并且能指示無(wú)人船返回預(yù)定航行路線，實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，大大提高無(wú)人船的安全性，為有效地完成航行采樣檢測(cè)任務(wù)提供了巨大的幫助。
[0033]以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于，包括以下步驟: A、獲取無(wú)人船的航行點(diǎn)； B、根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線，并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船； C、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變； D、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于:還包括有: E、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則采取避障操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于:所述步驟B包括: B1、根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線； B 2、根據(jù)預(yù)定航行線路，計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度； B3、將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無(wú)人船。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于:所述步驟C包括: Cl、檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算，計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向； C2、判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值，若是，則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于:所述步驟D包括: D1、無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向； D2、根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法，其特征在于:所述步驟E包括: E1、實(shí)時(shí)通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則執(zhí)行步驟E2 ;反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變； E2、通過(guò)攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像，并根據(jù)超聲波傳感器測(cè)得的障礙物距離，計(jì)算得到障礙物的大小和位置，進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度； E3、根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物，若是，則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度，直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒(méi)有障礙物； E4、無(wú)人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作，并在越過(guò)障礙物后返回預(yù)定航行線路。7.一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 航行點(diǎn)獲取單元，用于獲取無(wú)人船的航行點(diǎn)； 航線制定單元，用于根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線，并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船； 風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變； 偏航監(jiān)測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括有: 避障單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物，若是，則采取避障操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元包括: 水流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算，計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向； 風(fēng)浪判斷單元，用于判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值，若是，則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制系統(tǒng)，其特征在于:所述偏航監(jiān)測(cè)單元包括: 位置反饋單元，用于無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向； 偏航判斷單元，用于根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向，判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致，若是，則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作；反之，則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)人船抗風(fēng)浪巡航控制方法及系統(tǒng)，方法包括：獲取無(wú)人船的航行點(diǎn)；根據(jù)航行點(diǎn)，自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況，若是，則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線。系統(tǒng)包括：航行點(diǎn)獲取單元、航線制定單元、風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元和偏航監(jiān)測(cè)單元。本發(fā)明通過(guò)制定航行線路，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船航行時(shí)的水流情況和偏航情況，使得無(wú)人船能通過(guò)及時(shí)調(diào)整船身應(yīng)對(duì)突發(fā)的風(fēng)浪情況，有效提高抗風(fēng)浪能力并且能指示無(wú)人船返回預(yù)定航行路線，實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，大大提高無(wú)人船的安全性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于無(wú)人船產(chǎn)品中。
【IPC分類】G05D1/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105159296
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510570709
【發(fā)明人】黃澤佳, 林遠(yuǎn)平, 陳其昌, 陳樺, 郭景宇
【申請(qǐng)人】廣州睿航電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日