[发明专利]一种无人船自主航行方法及控制系统

说明书

本发明公开了一种无人船自主航行方法及控制系统。所述方法包括如下步骤：步骤S101，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；步骤S102：在无人船行驶过程中，根据预设的时间间隔，测量无人船的当前位置和当前位置的水流方向以及当前航向作为当前航点；步骤S103：获取当前航点信息，并按顺序编号进行保存记录，同时根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹；步骤S104：判断无人船是否需要返航，若不需要，则重复执行步骤S102；若需要，则执行返航，控制无人船按处理后的航行轨迹进行逆向返航，返回起始位置。通过本发明的无人船自主航行方法及控制系统，显著提高了无人船的作业效率。

技术领域

本发明涉及无人船技术领域，特别涉及一种无人船自主航行方法及控制系统。

背景技术

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人。随着科学技术的发展，无人船被广泛应用于测绘、水文和水质监测，对无人船的应用研究来越广泛，路径规划技术以及自主航行技术以等技术是有关无人船研究的关键问题，也是无人船人工智能研究的重要内容，在一定程度上标志着无人船智能水平的高低。

无人船在水面行驶过程中，如遇特殊情况，如遥控器断连、低电量等，需要自主返航，即行驶回到出发位置。关于无人船的自主航行技术，现有的技术方案中，无人船自主返航时不能自主按最短距离和\或最节能的路线返航，极大的造成了能源浪费，严重的影响了无人船的作业效率。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种无人船自主航行方法及控制系统，以解决现有技术方案中无人船自主返航时不能自主按最短距离和\或最节能的路线返航，极大的造成了能源浪费的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种无人船自主航行方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S101，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所述无人船；

步骤S102：在无人船行驶过程中，根据预设的时间间隔，测量所述无人船的当前位置、当前位置的水流方向及当前航向作为当前航点；

步骤S103：获取当前航点信息，并按顺序编号进行保存记录，同时根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹；

步骤S104：判断无人船是否需要返航，若不需要，则重复执行步骤S102；若需要，则执行返航，控制无人船按处理后的航行轨迹进行逆向返航，返回起始位置。

在一些实施例中，所述步骤103中，根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹的具体方法为：

所述步骤S103中，根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹的具体方法为：所述无人船在航行过程中每隔一定时间间隔记录航行轨迹中的航点，并把所述航点记录到GPS地图中进行保存；

所述无人船在航行过程中每隔一定时间间隔记录航行轨迹中航点的水流方向。

在一些实施例中，所述步骤104中，执行返航，控制无人船按处理后的航行轨迹进行逆向跟踪返航的过程包括：

步骤S1：计算当前航点与之前记录的航点之间的距离X；

步骤S2：判断之前记录的各航点与当前航点之间的距离X小于预设值R的个数；

若为一个，则调整无人船的航向指向该航点；

若为多个，则执行S3；

步骤S3：计算出X小于预设值R的航点与当前航点水流方向之间的夹角，判断X小于预设值R的各航点与当前航点的水流方向之间的夹角的大小；选取X小于预设值R的各航点中水流方向与当前航点的水流方向的夹角最小的航点作为无人船的航向，调整无人船的航向指向该航点，同时剔除其它的航点；