[发明专利]一种无人船抗风浪巡航控制方法及系统

权利要求书

1.一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、获取无人船的航行点；

B、根据航行点，自动生成航行线路或自定义航行线路得到预定航行路线，并将预定航行线路发送至无人船；

C、实时监测无人船附近是否有风浪，若是，则发送指令至无人船进行船身调整；反之，则保持当前航行状态不变；

D、实时监测无人船是否发生偏航情况，若是，则发送指令至无人船返回预定航行路线；反之，则保持当前航行状态不变。

2.根据权利要求1所述的一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于：还包括有：

E、实时监测无人船的前方航道是否有障碍物，若是，则采取避障操作；反之，则保持当前航行状态不变。

3.根据权利要求1所述的一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于：所述步骤B包括：

B1、根据航行点，自动生成航行线路或自定义航行线路得到预定航行路线；

B2、根据预定航行线路，计算出航行线路各坐标点的航行方向以及各转弯点的转向方向和转向角度；

B3、将航行路线、航行线路上各坐标点的航行方向以及各转弯点的转向方向和转向角度发送至无人船。

4.根据权利要求1所述的一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于：所述步骤C包括：

C1、检测当前的水流矢量数据，并结合当前无人船的航行矢量数据进行矢量计算，计算得出水流实际流速和水流实际方向；

C2、判断水流实际流速是否大于预设的流速阈值，若是，则发送指令控制无人船降低航行速度并调整船身方向与水流实际方向一致或成180°相反方向；反之，则保持当前航行状态不变。

5.根据权利要求1所述的一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于：所述步骤D包括：

D1、无人船实时反馈当前的位置坐标和航行方向；

D2、根据无人船反馈的位置坐标和航行方向，判断其是否与预定航行线路的数据不一致，若是，则计算返回预定航行路线的转向方向和转向角度并发送至无人船并立刻根据转向方向和转向角度执行转向操作；反之，则保持当前航行状态不变。

6.根据权利要求2所述的一种无人船抗风浪巡航控制方法，其特征在于：所述步骤E包括：

E1、实时通过超声波传感器检测无人船的前方航道是否有障碍物，若是，则执行步骤E2；反之，则保持当前航行状态不变；

E2、通过摄像头回传得到实时的航行影像，并根据超声波传感器测得的障碍物距离，计算得到障碍物的大小和位置，进而计算出转向方向和转向角度；

E3、根据转向方向和转向角度，通过超声波传感器检测在转向范围内是否有障碍物，若是，则重新计算转向方向和转向角度，直到转向范围内没有障碍物；

E4、无人船根据确定后的转向方向和转向角度进行转向操作，并在越过障碍物后返回预定航行线路。

7.一种无人船抗风浪巡航控制系统，其特征在于，包括：

航行点获取单元，用于获取无人船的航行点；

航线制定单元，用于根据航行点，自动生成航行线路或自定义航行线路得到预定航行路线，并将预定航行线路发送至无人船；

风浪监测单元，用于实时监测无人船附近是否有风浪，若是，则发送指令至无人船进行船身调整；反之，则保持当前航行状态不变；

偏航监测单元，用于实时监测无人船是否发生偏航情况，若是，则发送指令至无人船返回预定航行路线；反之，则保持当前航行状态不变。

8.根据权利要求7所述的一种无人船抗风浪巡航控制系统，其特征在于：还包括有：

避障单元，用于实时监测无人船的前方航道是否有障碍物，若是，则采取避障操作；反之，则保持当前航行状态不变。

9.根据权利要求7所述的一种无人船抗风浪巡航控制系统，其特征在于：所述风浪监测单元包括：

水流检测单元，用于检测当前的水流矢量数据，并结合当前无人船的航行矢量数据进行矢量计算，计算得出水流实际流速和水流实际方向；

风浪判断单元，用于判断水流实际流速是否大于预设的流速阈值，若是，则发送指令控制无人船降低航行速度并调整船身方向与水流实际方向一致或成180°相反方向；反之，则保持当前航行状态不变。

10.根据权利要求7所述的一种无人船抗风浪巡航控制系统，其特征在于：所述偏航监测单元包括：

位置反馈单元，用于无人船实时反馈当前的位置坐标和航行方向；

偏航判断单元，用于根据无人船反馈的位置坐标和航行方向，判断其是否与预定航行线路的数据不一致，若是，则计算返回预定航行路线的转向方向和转向角度并发送至无人船并立刻根据转向方向和转向角度执行转向操作；反之，则保持当前航行状态不变。