[发明专利]无人船舶航行精度实船测试方法和系统

权利要求书

1.一种无人船舶航行精度实船测试方法，其特征在于，包括：

步骤1：对测试设备进行布设、安装固定，并对测试设备的精度、时间戳、转向角度零位进行标定；

步骤2：按照预设航路和航行参数进行测试试验，控制光学追踪设备对无人船上的靶物进行识别跟踪；

步骤3：利用测试设备对无人船航行数据进行测量并记录，包括测量记录时间戳、测试设备同靶物的间距值、GPS轨迹数据、靶物云台转动角度、光学追踪设备转动角度和高速摄影机摄录影像；

步骤4：待所有航次试验完成后，取多组对同一时间戳下的GPS轨迹数据和测距设备所测的间距值进行比较分析，最终得到无人船准确的航行精度。

2.根据权利要求1所述的无人船舶航行精度实船测试方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：测量测试设备布放的位置坐标；

步骤1.2：测量靶物安装位置同船载GPS天线之间的相对位置；

步骤1.3：将测试设备高度调整至同无人船靶物中心高度一致位置。

3.根据权利要求1所述的无人船舶航行精度实船测试方法，其特征在于，所述步骤2包括：

对于圆形航路，以测量设备安装位置坐标点为圆心，按照预设航速下对应的最小的回转半径规划圆形航路；

对于直线航路，沿光学探照设备所照射的光线方向设置一条与其垂直的直线航路，直线航路试验前，将靶物替换成与弦长等长的靶物。

4.根据权利要求3所述的无人船舶航行精度实船测试方法，其特征在于，所述步骤3包括：

对于圆形航路，将无人船驶进预设航路，通过高速摄影机全程摄录测试过程，利用光学追踪设备及靶物携带的自稳云台保证测量其方向始终同靶物垂直，同时保证其靶点落在靶物有效范围内，利用测距设备照射无人船上靶物得出测量点距无人船的间距值，将该间距值加上靶物同GPS的相对位置得出圆形航路的航迹半径，每隔预设周期采集记录其间距数据，并根据测试结果形成航行轨迹；

对于直线航路，将无人船驶近光学探照设备所照射路径，通过高速摄影机记录光线在靶物上成像状态，记录初始及最终成像时间戳及对应的靶物云台转动角度，结合在同一时间戳下GPS轨迹坐标同照射路径之间的间距值，得出最终弦长方向的航行精度误差，同时每隔预设周期利用测距设备在无人船垂直通过探照设备所照射路径过程中记录测量点同无人船的间距值，将该间距值加上靶物同GPS的相对位置得出直线航路的航迹。

5.根据权利要求1所述的无人船舶航行精度实船测试方法，其特征在于，根据得到的航行精度布置航道及边界标志物，再一次以测量航行精度时所设置的航行参数进行航行精度验证试验，期间无人船若与边界标志物发生碰撞，则重新对其精度进行测试，若未与边界物发生碰撞，则证明先前测试结果有效。

6.一种无人船舶航行精度实船测试系统，其特征在于，包括：

模块M1：对测试设备进行布设、安装固定，并对测试设备的精度、时间戳、转向角度零位进行标定；

模块M2：按照预设航路和航行参数进行测试试验，控制光学追踪设备对无人船上的靶物进行识别跟踪；

模块M3：利用测试设备对无人船航行数据进行测量并记录，包括测量记录时间戳、测试设备同靶物的间距值、GPS轨迹数据、靶物云台转动角度、光学追踪设备转动角度和高速摄影机摄录影像；

模块M4：待所有航次试验完成后，取多组对同一时间戳下的GPS轨迹数据和测距设备所测的间距值进行比较分析，最终得到无人船准确的航行精度。

7.根据权利要求6所述的无人船舶航行精度实船测试系统，其特征在于，所述模块M1包括：

模块M1.1：测量测试设备布放的位置坐标；

模块M1.2：测量靶物安装位置同船载GPS天线之间的相对位置；

模块M1.3：将测试设备高度调整至同无人船靶物中心高度一致位置。