[发明专利]一种无人艇自动返航控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种无人艇自动返航控制系统及方法，所述方法包括：遥控器发出自动返航指令、单片机处理系统进行数据解析、PLC系统数据运算并驱动转舵机构，使无人艇返回停靠点的步骤。无人艇自动返航控制系统包括：遥控器与所述单片机处理系统连接，遥控器将自动返航指令经无线网络发送给所述单片机处理系统，单片机处理系统用于对无人艇方位数据以及遥控器所在坐标数据进行解析以及修正，单片机处理系统与定位系统连接，PLC系统分别与单片机处理系统、舵角反馈器以及转舵机构连接，PLC系统控制所述转舵机构转舵。本发明提供的自动返航系统及方法，全程无需人工干预，提高了转舵精度，实现快速自动返航，减少了操舵者的工作量。

技术领域

本发明涉及无人艇自动控制领域，尤其涉及一种新型的无人艇自动返航控制系统及方法。

背景技术

无人艇的兴起对传统的转舵方式提出了新的要求，新型的智能化操舵取代常规的液压舵机在我国的应用越来越多。无人艇自动返航控制系统及方法优异的操舵性能，便于操作、维修、节能，良好的稳定性和安全性等优点受到了广大船东的欢迎。

无人艇没有自动返航控制系统时存在的问题在于：

1）无人艇在手动控制返航时需要反复操舵：由于受到船体本身的缺陷，或者无人艇内部配重不平衡，水流和风力等因素的影响，无人艇在输出0度舵角时并不能沿直线行驶，而是会受到外力因素，逐渐偏离原来的航向，无人艇的操控者需要根据目测来不断修正航向，而且目测容易出现各种误差，此项工作非常繁琐，需要长时间保持专注操舵，容易造成身心疲劳，出现各种误操作。

2）无人艇在复杂的水域尤其是出现视觉障碍时操舵返航困难，来自人工干预的航向操作存在一定的延迟，再加上无人艇本身的惯性，导致实际航线与理想中的航线存在偏差，尤其是当无人艇的视频出现故障或者遇到雨雾天气时，能见度极低，无法判断无人艇所在的位置和船头方位，这对人工操控无人艇返航会造成极大的困扰。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无人艇自动返航控制系统及方法，所述方法包括以下步骤：

1）由遥控器发出自动返航指令，通过无线通讯发送给无人艇单片机处理系统；

2）所述单片机处理系统接收上述自动返航指令后，所述单片机处理系统对所述遥控器实时坐标进行解析；

3）此时，GPS定位系统将此时的无人艇定位坐标传递至所述单片机处理系统，并结合三维电子罗盘反馈的实际方位角信息，所述单片机处理系统进行数据分析处理，并得出一个舵角值；

4）所述单片机处理系统将得到的舵角值传递给PLC系统，PLC系统将接收到的舵角值与舵角反馈器反馈的实际舵角值进行比较运算；

5）驱动转舵机构，使无人艇返回停靠点。

进一步地，所述步骤4）中计算得到的舵角值与所述舵角反馈器反馈的实际舵角值比较，当舵角值大于实际舵角值时，驱动所述转舵机构右转舵；当舵角值小于实际舵角值时，驱动所述转舵机构左转舵。

一种无人艇自动返航控制系统，所述系统包括：遥控器、单片机处理系统、PLC系统、定位系统、舵角反馈器以及转舵机构，所述遥控器与所述单片机处理系统连接，所述遥控器将自动返航指令经无线网络发送给所述单片机处理系统，所述单片机处理系统用于对无人艇方位数据以及遥控器所在坐标数据进行解析以及修正，所述单片机处理系统与所述定位系统连接，所述PLC系统分别与所述单片机处理系统、舵角反馈器以及转舵机构连接，所述PLC系统控制所述转舵机构转舵。

进一步地，所述定位系统包括北斗加GPS定位和三维电子罗盘，所述北斗加GPS定位与所述三维电子罗盘分别设置于所述单机片处理系统的两端。