[发明专利]一种全垫升气垫船的自动驾控系统及控制方法

权利要求书

1.一种全垫升气垫船的自动驾控系统，包括操纵手轮、螺旋桨操纵手柄、气垫船驱动执行机构，其特征在于：还包括控制计算机、外设管理计算机、操纵面板和操纵面板管理计算机，操纵手轮、螺旋桨操纵手柄的信号输出端接控制计算机，控制计算机与外设管理计算机、操纵面板管理计算机通讯连接，外设管理计算机信号输出端接气垫船驱动执行机构，传感器单元和气垫船位置测量单元的信号输出端接外设管理计算机。

2.根据权利要求1所述的全垫升气垫船的自动驾控系统，其特征在于：传感器单元包括风传感器，用来测量风速和风向；姿态传感器，用来测量船的航向、回转率、纵摇、横摇和垂向加速度。

3.根据权利要求2所述的全垫升气垫船的自动驾控系统，其特征在于：气垫船驱动执行机构包括机桨联控系统，用于驱动控制两台空气螺旋桨的螺距；空气舵操控系统，用于同步驱动控制四个空气舵的舵角。

4.一种利用权利要求1所述全垫升气垫船的自动驾控系统的控制方法，其特征在于：外设管理计算机从传感器单元获得气垫船船的实际航向信息，从气垫船位置测量单元获得船的实际航速信息，通过总线接口将前述信息发送到控制计算机；控制计算机根据实际航向与设定航向之间的偏差，计算得到气垫船空气舵舵角和左右桨螺距值；控制计算机通过总线接口将空气舵舵角指令和左右桨螺距指令值发送给外设管理计算机；外设管理计算机将前述指令发送至气垫船驱动执行机构，实现自动控制模式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当检测到气垫船的纵倾角大于报警限界值时，控制计算机向操纵面板计算机发送报警控制信号，操纵面板进行声光报警；当气垫船的纵倾角达到安全控制启动值时，控制计算机向外设管理计算机发送指令，自动减小左右桨螺距值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：当检测到气垫船的侧滑角大于报警限界值时，控制计算机向操纵面板计算机发送报警控制信号，操纵面板进行声光报警；当气垫船的侧滑角达到安全控制启动值时，控制计算机向外设管理计算机发送指令，自动调整空气舵舵角和左右螺旋桨的螺距差。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：可直接通过操控操纵手轮和螺旋桨操纵手柄实现手动控制模式，操纵手轮和螺旋桨操纵手柄信号输入至外设管理计算机，外设管理计算机向气垫船驱动执行机构发送相应指令；操纵面板上设有手动模式、自动模式转换开关。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：自动控制模式下，旋转操纵手轮设定气垫船的回转率，设定的回转率信息发送至外设管理计算机，外设管理计算机从传感器单元得到气垫船的实际回转率信息，外设管理计算机将设定的回转率信息和实际回转率信息发送到控制计算机，控制计算机根据实际回转率与设定回转率的偏差，计算得到气垫船空气舵舵角，实现气垫船的回转率保持控制。