[发明专利]一种浮式灯塔坐标控制装置、方法及系统

权利要求书

1.一种浮式灯塔坐标控制装置，其特征在于，包括：GPS定位模块、单片机和电机驱动模块；所述GPS模块的数据输出端与所述单片机的数据输入端连接；所述电机驱动模块的控制输入端与所述单片机的控制输出端连接；

所述GPS模块用于定位浮式灯塔的位置坐标，并将所述位置坐标发送至所述单片机；所述单片机用于在所述位置坐标发生偏离时根据所述定位坐标向所述电机驱动模块发送控制指令；所述控制指令用于指示所述电机驱动模块驱动所述浮式灯塔向预设位置运动。

2.根据权利要求1所述的浮式灯塔坐标控制装置，其特征在于，还包括显示模块和测速模块；所述测速模块的数据输出端与所述单片机的数据输入端连接；所述显示模块的数据输入端与所述单片机的数据输出端连接；所述测速模块用于测量所述浮式灯塔的电机转速，并将所述转速发送至所述单片机；所述显示模块用于显示所述转速。

3.根据权利要求1所述的浮式灯塔坐标控制装置，其特征在于，所述单片机与所述电机驱动模块的连接线为CAN总线。

4.一种浮式灯塔坐标控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1～3中任意一项所述的浮式灯塔坐标控制装置；所述控制方法包括：

获取所述GPS模块检测的所述浮式灯塔的位置坐标；

判断所述位置坐标相对预设位置的距离是否超出预设距离阈值，得到判断结果；

若所述判断结果为是，则向所述电机驱动模块发送控制指令，控制所述浮式灯塔运动到所述预设位置；

若所述判断结果为否，则返回步骤“获取所述GPS模块检测的所述浮式灯塔的位置坐标”。

5.根据权利要求4所述的浮式灯塔坐标控制方法，其特征在于，所述向所述电机驱动模块发送控制指令，控制所述浮式灯塔运动到所述预设位置，具体包括：

利用D*算法规划从当前位置到达所述预设位置的最短路径；

计算从当前位置沿所述最短路径航行到达所述预设位置的剩余航行里程；

根据所述剩余航行里程确定推力器在所述当前位置所需提供的推力；

根据所述推力控制所述电机驱动模块驱动所述推力器运行。

6.根据权利要求5所述的浮式灯塔坐标控制方法，其特征在于，所述利用D*算法规划从当前位置到达所述预设位置的最短路径，具体包括：

获取以所述预设位置为圆心，所述位置坐标相对所述预设位置的最远距离为半径所形成的圆形区域内的所有已知位置，得到多个节点；

以各节点之间的距离作为权值，以预设位置为起始节点，利用迪杰斯特拉算法确定所述预设位置至所述当前位置的最短路径；

当所述最短路径中任一节点存在通行障碍时，重新规划所述最短路径。

7.一种浮式灯塔坐标控制系统，其特征在于，应用于如权利要求1～3中任意一项所述的浮式灯塔坐标控制装置；所述控制系统包括：

坐标获取模块，用于获取所述GPS模块检测的所述浮式灯塔的位置坐标；

判断模块，用于判断所述位置坐标相对预设位置的距离是否超出预设距离阈值，得到判断结果；

控制模块，用于若所述判断结果为是，则向所述电机驱动模块发送控制指令，控制所述浮式灯塔运动到所述预设位置；

返回模块，用于若所述判断结果为否，则返回所述坐标获取模块。

8.根据权利要求7所述的浮式灯塔坐标控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：

最短路径规划单元，用于利用D*算法规划从当前位置到达所述预设位置的最短路径；

剩余里程计算单元，计算从当前位置沿所述最短路径航行到达所述预设位置的剩余航行里程；

推力确定单元，用于根据所述剩余航行里程确定推力器在所述当前位置所需提供的推力；

驱动单元，用于根据所述推力控制所述电机驱动模块驱动所述推力器运行。

9.根据权利要求8所述的浮式灯塔坐标控制系统，其特征在于，所述最短路径规划单元包括：

节点获取子单元，用于获取以所述预设位置为圆心，所述位置坐标相对所述预设位置的最远距离为半径所形成的圆形区域内的所有已知位置，得到多个节点；

最短路径规划子单元，用于以各节点之间的距离作为权值，以预设位置为起始节点，利用迪杰斯特拉算法确定所述预设位置至所述当前位置的最短路径；

最短路径更新子单元，用于当所述最短路径中任一节点存在通行障碍时，重新规划所述最短路径。