[发明专利]一种基于子母艇的无人艇自主回收方法

说明书

本发明一种基于子母艇的无人艇自主回收方法，具体步骤为：1)无人艇通过组合导航获取无人艇经纬度、速度与姿态；2)建立母船‑无人艇相对导航坐标系；3)建立无人艇进入母船坞舱对接区域；4)无人艇航行进入对接区域，并保持在对接区域内；5)无人艇控制自身速度位置，使其沿相对导航坐标系x轴航向坞舱；6)无人艇加速航行，沿坞舱中心线进入母船坞舱内部；7)无人艇获取无母船坞舱的相对位置；8)无人艇采用目标追踪算法航行至指定停靠目标点；9)停靠回收。

技术领域

本发明涉及一种基于子母艇的无人艇自主回收方法，属于船舶控制领域。

背景技术

现有技术中，一种母船为坞船的无人艇布放回收装置(申请号 201810348908.X)将引导卷扬机构设置在无人艇上，回收时瞄准母船并射出钢缆线，使无人艇按照指定轨迹驶入托架机构内。

群体式无人艇与布放与回收系统(申请号201911015634.3)在母船上安装升降、悬吊装置、无人艇容置装置、控制系统、GPS定位系统。无人艇到达位置后，悬吊装置用于悬吊下方或回收无人艇。

现有技术中并未提及与本发明相关内容。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于子母艇的无人艇自主回收方法，解决了如何通过母船坞舱自动回收无人艇的问题。

本发明的技术方案是：一种基于子母艇的无人艇自主回收方法，其特征在于步骤如下：

1)无人艇通过组合导航获取无人艇经纬度、速度与姿态；

2)建立母船-无人艇相对导航坐标系；

3)建立无人艇进入母船坞舱对接区域；所述对接区域为坞舱外部的 30m*30m的正方形区域，正方形区域对称轴与相对导航坐标写x轴平行，正方形区域中心点距离坞舱口为40m；

4)无人艇航行进入对接区域，并保持在对接区域内；

5)无人艇控制自身速度位置，使其沿相对导航坐标系x轴航向坞舱；

6)无人艇加速航行，沿坞舱中心线进入母船坞舱内部；

7)无人艇获取无母船坞舱的相对位置；

8)无人艇采用目标追踪算法航行至指定停靠目标点；

9)停靠回收。

所述步骤1)的具体过程为：

1.1)无人艇组合导航系统通过差分GPS获取当前无人艇经纬度；

1.2)无人艇组合导航系统读取惯导系统中陀螺仪与加速度计数据，计算得到无人艇姿态，将陀螺仪与加速度计数据积分得到无人艇当前速度、位置；

1.3)用GPS和惯导输出的位置和速度信息的差值作为量测值，经组合卡尔曼滤波，估计惯导系统的误差，然后对惯导系统进行校正。

所述步骤2)的具体过程为：

2.1)通过与母船通信，读取母船经纬度、航向、速度；

2.2)建立以母船坞舱回收点为原点，x轴与母船x轴平行，y轴指向母船右侧，z轴与x轴、y轴垂直指向下的相对导航坐标系。

4、根据权利要求1所述的一种基于子母艇的无人艇自主回收方法，其特征在于：所述步骤5)的具体过程为：

5.1)无人艇控制计算机读取组合导航发送的位置、速度与艏向角；

5.2)控制计算机控制无人艇速度与位置，使无人艇航行至母船中心线上，无人艇速度方向指向相对坐标系X正向，此时无人艇位于坞舱正前方区域，艇首指向坞舱中心方向。