[发明专利]路径跟踪的控制方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及水上设备技术领域，公开了一种路径跟踪的控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取水面无人艇的当前位置信息和预设路径信息，根据所述当前位置信息和所述预设路径信息，获得路径跟踪误差；根据自适应率，获得预设数量的自适应变量，根据所述预设自适应变量获得目标自适应积分LOS导引律并对所述路径跟踪误差进行调节，以实现对路径跟踪的控制。本发明是根据自适应率获得对应的自适应变量，根据自适应变量获得目标自适应积分LOS导引律并对所述路径跟踪进行控制，相较于现有技术通过自适应积分LOS导引律引导船舶间接实现船舶的路径跟踪控制，能够有效提高对路径跟踪的准确性和快速性。

技术领域

本发明涉及水上设备技术领域，尤其涉及路径跟踪的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着海洋经济的跨越式发展，水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle，USV)作为水上智能装备不可缺少的一部分，肩负着时代赋予的重要使命，正朝着更加智能化、自主化的方向发展，路径跟踪控制是USV自主执行水上任务的关键技术之一，由于海上环境复杂多变，再加上USV本身具有非线性不确定性和欠驱动的特性，使得未知扰动下USV的路径跟踪控制具有很大的挑战性，目前常见的路径跟踪导引策略使用的是动态虚拟船舶制导、向量场制导以及视线制导等方法，通过所述动态虚拟船舶制导控制船舶航向间接实现船舶路径跟踪控制，但是此方法对高频噪声敏感度低，需要处理的参数较少，无法及时、有效和准确对路径跟踪控制，而且在实际航行过程中，海洋搅动是时变的，由海流搅动引起的侧滑角也是时变的，更加降低了水上游艇偏离期望路径的可能性，因此提高对水上游艇进行路径跟踪的准确性是一个亟待解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种路径跟踪的控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决无法有效提高路径跟踪准确性和快速性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种路径跟踪的控制方法，所述路径跟踪的控制方法包括以下步骤:

获取水面无人艇的当前位置信息和预设路径信息，根据所述当前位置信息和所述预设路径信息，获得路径跟踪误差；

获取自适应率，根据所述自适应率，获得预设数量的自适应变量；

根据所述预设数量的自适应变量对自适应积分LOS导引律进行融合，获得目标自适应积分LOS导引律；

根据所述目标自适应积分LOS导引律对所述路径跟踪误差进行调节，以实现对路径跟踪的控制。

可选地，所述获取水面无人艇的当前位置信息和预设路径信息，根据所述当前位置信息和所述预设路径信息，获得路径跟踪误差，包括：

获取水面无人艇的当前位置信息和预设路径信息；

对所述当前位置信息与所述预设路径信息进行坐标变换，获得路径跟踪误差。

可选地，所述对所述当前位置信息与所述预设路径信息进行坐标变换，获得路径跟踪误差，包括：

对所述当前位置信息进行提取，获得目标位置信息，并将所述目标位置信息在随船坐标系上进行标识，获得标识后的随船坐标系；

对所述预设路径信息进行选取，获得选取后的坐标点，并根据所述选取后的坐标点建立Serret-Frenet坐标系；

根据所述Serret-Frenet坐标系和惯性坐标系，获得目标旋转角度；

根据所述目标旋转角度和所述标识后的随船坐标系，获得路径跟踪误差。

可选地，所述获取自适应率，根据所述自适应率，获得预设数量的自适应变量之前，还包括：