[发明专利]一种复杂海况下多无人艇协同编队的系统及方法

摘要

本发明公开了一种复杂海况下多无人艇协同编队的系统和方法，系统包括协同控制中心、无线传输模块、单艇海况监测模块、单艇环境感知模块、单艇GPS/IMU模块、单艇导航避障模块、单艇控制模块。协同控制中心依据协同编队任务需求和各无人艇位置处的海浪情况来给各个无人艇发送指令；无人艇和控制中心之间通过无线传输模块完成信息交互；GPS/IMU模块和环境感知模块分别实时给出艇的位置姿态信息和障碍物信息；导航避障模和控制模块控制无人艇安全有效地完成协同编队任务；海况监测模块通过航海雷达监测到的信息来计算实际的海浪等级。本发明可靠合理，可以让多无人艇的协同编队在满足安全性的情况下更能达到实际的编队任务需求。

主权项

1.一种复杂海况下多无人艇协同编队的系统，其特征在于，包括协同控制中心（1）、无线传输模块（2）、单艇海况监测模块（3）、单艇环境感知模块（4）、单艇GPS/IMU模块（5）、单艇导航避障模块（6）、单艇控制模块（7）；所述的协同控制中心（1）依据巡逻任务的特性、巡逻区域的大小、参与巡逻的无人艇的个数以及各个无人艇的运动情况向参与巡逻任务的无人艇发送运动目标指令；所述单艇GPS/IMU模块（5）安装在参与巡逻的无人艇上，能够实时给出艇的位置和姿态信息；所述单艇环境感知模块（4）安装在参与巡逻的无人艇上，能够实时给出海岛、大陆的静态障碍物信息及其它船只、舰艇的动态障碍物信息；所述单艇导航避障模块（6）安装在参与巡逻的无人艇上，依据单艇环境感知模块（4）所获得的障碍物信息及协同控制中心（1）所发出的运动目标点计算出无人艇后续的运动速度大小及方向；所述单艇控制模块（7）安装在参与巡逻的无人艇上，能够依据单艇导航避障模块（6）所给出的运动目标指令，控制无人艇完成巡逻任务；所述单艇海况监测模块（3）使用航海雷达，其通过支架安装在无人艇甲板高处，通过航海雷达计算出海浪等级的海洋状况，进而计算出编队中的无人艇到与之相邻的协同无人艇之间的距离；所述无线传输模块（2）将无人艇的位置姿态，海况信息及环境信息发送给协同控制中心（1）进行处理。