[发明专利]船舶自动巡航模拟仿真方法及终端设备

说明书

本发明提供了一种船舶自动巡航模拟仿真方法及终端设备，包括：通过引力势函数构建虚拟势能场，并将目标船舶置入所述虚拟势能场；通过所述虚拟势能场进行仿真模拟，计算所述目标船舶在所述虚拟势能场中的受到的引力和斥力；根据所述目标船舶在所述虚拟势能场中受到的引力和斥力，计算所述目标船舶的加速度；根据所述目标船舶的加速度，在所述虚拟势能场中通过预设的比例‑积分‑导数控制器对所述目标船舶进行控制，对所述目标船舶的巡航进行模拟仿真。在本发明实施例中，通过构建人工势能场，解决了船舶巡航过程中可能出现的碰撞问题。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种船舶自动巡航模拟仿真方法及终端设备。

背景技术

船舶碰撞事故是占比最高的水上交通事故，为降低船舶碰撞事故发生率，减少人为因素影响，需提高船舶智能化程度。现有的相关规范将智能航行列为智能船舶的重要功能模块，要求船舶在开阔水域可按照预定航路实现自动避碰并自主航行。

船舶自动巡航控制系统是在虚拟环境中进行自动航行的基础，通过目前现有的仿真方法，仅通过航向偏移法会频繁出现船舶碰撞的问题，因此，现有技术缺乏对船舶自动巡航模拟仿真过程中避免船舶碰撞的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种船舶自动巡航模拟仿真方法、计算机可读存储介质及终端设备，以解决现有技术中对船舶自动巡航的仿真模拟过程中出现船舶碰撞的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种船舶自动巡航模拟仿真方法，包括：

通过引力势函数构建虚拟势能场，并将目标船舶置入所述虚拟势能场；

通过所述虚拟势能场进行仿真模拟，计算所述目标船舶在所述虚拟势能场中的受到的引力和斥力；

根据所述目标船舶在所述虚拟势能场中受到的引力和斥力，计算所述目标船舶的加速度；

根据所述目标船舶的加速度，在所述虚拟势能场中通过预设的比例-积分-导数控制器对所述目标船舶进行控制，对所述目标船舶的巡航进行模拟仿真。

本发明实施例的第二方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如下步骤：

通过引力势函数构建虚拟势能场，并将目标船舶置入所述虚拟势能场；

通过所述虚拟势能场进行仿真模拟，计算所述目标船舶在所述虚拟势能场中的受到的引力和斥力；

根据所述目标船舶在所述虚拟势能场中受到的引力和斥力，计算所述目标船舶的加速度；

根据所述目标船舶的加速度，在所述虚拟势能场中通过预设的比例-积分-导数控制器对所述目标船舶进行控制，对所述目标船舶的巡航进行模拟仿真。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如下步骤：

通过引力势函数构建虚拟势能场，并将目标船舶置入所述虚拟势能场；

通过所述虚拟势能场进行仿真模拟，计算所述目标船舶在所述虚拟势能场中的受到的引力和斥力；

根据所述目标船舶在所述虚拟势能场中受到的引力和斥力，计算所述目标船舶的加速度；

根据所述目标船舶的加速度，在所述虚拟势能场中通过预设的比例-积分-导数控制器对所述目标船舶进行控制，对所述目标船舶的巡航进行模拟仿真。