CN114740859A - 一种船只自动悬停方法及系统 - Google Patents
一种船只自动悬停方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114740859A CN114740859A CN202210421377.9A CN202210421377A CN114740859A CN 114740859 A CN114740859 A CN 114740859A CN 202210421377 A CN202210421377 A CN 202210421377A CN 114740859 A CN114740859 A CN 114740859A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ship
- hovering
- parameter
- steering
- yaw axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种船只自动悬停方法，包括：获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点；在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。同时还公开了一种船只自动悬停系统。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种船只自动悬停方法及系统。
背景技术
随着人工智能的浪潮和无人驾驶技术的兴起，无人船技术也应运而生。在无人船技术实地应用过程中，船只可正常执行任务，但是在一段任务结束，下一段指令送达之前，船只难以做到“原地待命”的状态，即船体作为一个漂浮物，在不施加油门动力情况下，容易受水流作用，产生位移，这种强制位移通常会使得船只更加靠近桥洞、桥柱或者岸边灌木丛等复杂场景，这种复杂的外界环境对随后的无人船控制带来极大的不确定性和不易操作性，同时还存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种船只自动悬停方法及系统，以达到自动实现定点位置悬停的目的。
根据本发明的一方面，提供一种船只自动悬停方法，其包括：
获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；
根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；
根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点；
在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
其进一步技术方案为：所述根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，包括：
计算yaw轴角度参数与悬停目标点的目标角度的角度偏差值；
根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，以控制船只的转向，使其船头正向悬停目标点。
其进一步技术方案为：所述根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，包括：
根据公式
计算获得船体横向变化线速度V；其中，T为预设的船只
控制周期，y为船体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大转向角速度，N为实现
角度修正的控制周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的真实yaw轴角度值；
根据船体横向变化线速度V从船体动力学或油门参照表中获得相应的转向油门控制参数。
其进一步技术方案为：所述根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，包括：
根据公式
计算获得目标角速度W；其中，T为预设的船只控制周期，y
为船体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大转向角速度，N为实现角度修正的
控制周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的真实yaw轴角度值；
根据目标角速度W从船体动力学或油门参照表中获得相应的转向油门控制参数。
其进一步技术方案为：所述根据距离参数计算获得前进油门控制参数，包括：
判断所述距离参数是否小于等于第一预设距离，其中第一预设距离为船只在最大速度下的自然滑行距离；
若是，根据公式
计算目标速度v；其中，f为船体所受阻力合，m为船体质
量，d为船到悬停目标点的剩余距离；
根据目标速度v与船只最大速度的差值以获得前进油门控制参数。
其进一步技术方案为：所述判断所述距离参数是否小于等于第一预设距离，还包括：
若否，船只满油门行驶。
其进一步技术方案为：在所述在趋近悬停目标点后进行悬停操作之后，还包括：
根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳
定状态，若是则维持此刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
其进一步技术方案为：所述根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳定状态，包括：
采样记录预设时间t内的距离参数，并构成数组
；
采样记录预设时间t内的yaw轴角度参数，并构成数组
;
判断数组L中距离参数的最大值是否小于等于第三预设距离，同时计算数据J的方差，判断方差是否小于预设阈值；
若数组L中距离参数的最大值小于等于第三预设距离且方差小于预设阈值，则船只处于悬停稳定状态。
其进一步技术方案为：所述根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳定状态，之后还包括：若否，则重新执行获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数的步骤。
根据本发明的另一方面，提供一种船只自动悬停系统，其包括：
获取单元，用于获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数；
误差修正单元，用于根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；
计算单元，用于根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；
控制调整单元，用于根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，再根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点；
悬停维持单元，用于在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
与现有技术相比，本发明获取船只的yaw轴角度信息以及船只和悬停目标点的距离参数，且对yaw轴角度信息进行误差修正获得yaw轴角度参数，以分别根据yaw轴角度参数和距离参数计算获得转向油门控制参数和前进油门控制参数，从而根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头的正向悬停目标点，即使得船只船头的朝向与悬停目标点方向一致，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点，并在趋近悬停目标点处悬停，可知，本发明通过调整船只船头的朝向和前进油门的输出实现定点位置自动悬停的目的，从而避免了船只因水流作用移动至复杂的外界环境对随后的船只控制带来极大的不确定性和不易操作性，同时减少了安全隐患。
附图说明
图1为本发明实施例提供的船只自动悬停方法的流程示意图。
图2为本发明实施例提供的船只自动悬停系统的示意性框图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参照图1，图1为本发明实施例提供的船只自动悬停方法的流程示意图。如图所示，该方法包括以下步骤S110-S150：
S110、获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数。
本发明中，船只可搭载有惯性测量传感器、gps定位系统以及雷达等多个传感器，以获取外部环境信息以及自身位置和姿态。
具体地，本实施例中，可通过船只搭载的惯性测量传感器实时获取船只的yaw轴角度信息，并根据船只gps位置信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数，该yaw轴角度参数用于控制船只船头的转向，以使得船只船头的朝向与悬停目标点方向一致；而悬停目标点的位置信息可为悬停目标点的经纬度坐标，该步骤中，可将船只gps位置信息和悬停目标点的经纬度坐标由大地坐标系转换为平面直角坐标系，从而计算获得距离参数。
S120、根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数。
本发明中，船只还可通过传感器采集横向油门和相应的角速度以及纵向油门和相应的速度，并可将横向油门和角速度以及纵向油门和速度的对照匹配关系保存在船体动力学或油门参照表中。
该步骤中，转向油门控制参数用于控制船只的转向，前进油门控制参数用于控制船只前进的速度。
具体地，本实施例中，所述根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，包括：计算yaw轴角度参数与悬停目标点的目标角度的角度偏差值；根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，以控制船只的转向，使其船头正向悬停目标点。
在一些实施例中，若横向控制为线速度控制，所述根据所述角度偏差值计算获得
转向油门控制参数，具体包括：根据公式
计算获得船体横向变化线速度V；
其中，T为预设的船只控制周期，y为船体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大
转向角速度，N为实现角度修正的控制周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的
真实yaw轴角度值；根据船体横向变化线速度V从船体动力学或油门参照表中获得相应的转
向油门控制参数。可理解地，船只自当前位置到悬停目标点过程中以0.1秒为一个控制周期
T，变化角度为Δyaw，需控制船体在N=[Δyaw/G] + 1个控制周期内实现船头朝向和悬停目
标点之间的夹角归零，而deg为平均每个控制周期T需要实现的角度变化量，
为每
个控制周期T对应的横向变化位移；且所述船体动力学或油门参照表中保存有横向变化线
速度和转向油门控制参数的对应关系，可根据计算获得的船体横向变化线速度V获取相应
的转向油门控制参数。
本实施例中，在任务过程中，持续实时监测船只gps位置信息，记为点P，将悬停目标点位置信息记为点O，将P点和O点坐标由大地坐标系转换为平面直角坐标系，然后计算得到由当前点P指向目标点O的向量的方向，其角度为悬停目标点的目标角度，角度偏差值为该目标角度和船只当前yaw角度之差，即为船头朝向和和悬停目标点之间的夹角。
在一些实施例中，若横向控制为角速度控制，所述根据所述角度偏差值计算获得
转向油门控制参数，还可包括：根据公式
计算获得目标角速度W；其中，T为预
设的船只控制周期，y为船体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大转向角速度，
N为实现角度修正的控制周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的真实yaw轴角
度值；根据目标角速度W从船体动力学或油门参照表中获得相应的转向油门控制参数。
在一些实施例中，所述根据距离参数计算获得前进油门控制参数，包括：判断所述
距离参数是否小于等于第一预设距离，其中第一预设距离为船只在最大速度下的自然滑行
距离；若是，根据公式
计算目标速度v；其中，f为船体所受阻力合，m为船体质量，
d为船到悬停目标点的剩余距离；根据目标速度v与船只最大速度的差值以获得前进油门控
制参数；若否，船只满油门行驶。
可理解地，船只满油门行驶是指以其最大速度为目标速度行驶，在整个前进过程中船只行驶可分为起步加速和尾点减速阶段，因依据船体本身运动学数据，在减速阶段船只因惯性可继续滑行一段距离，而船体所受阻力主要为粘滞阻力和压差阻力，其中粘滞阻力大小与运动速度成正比，压差阻力大小与运动速度平方成正比，在速度已知情况下，自然滑行距离是可计算的。本发明中前向油门控制采用实时速度控制模式，控制周期为T，每个周期内需获取速度speed以及yaw轴角度信息，计算船到悬停目标点的剩余距离d以及当前速度speed下的自然滑行距离D2，则在实际悬停过程中，记录t0为任务初始时刻，tk为第k个控制周期时刻，即tk-t0=k*T，记录tk时刻为首次满足D2>d的时刻，即此处开始，油门清零，依赖船体惯性自然滑行，可行驶经过目标点，距离误差为|D2 - d|。这里，依赖剩余距离d也可反向求解对应的估计速度v，即船速v的自然滑行距离为d，为了实现距离误差的最小化，需控制船估计速度v和实际速度speed一致，则在下一个控制周期内，油门值应该为v和speed速度误差的油门补偿值，而非绝对的零值，且之后在每个控制周期内，持续计算速度误差，并将其转化为油门补偿值传递给下个控制周期来执行。
S130、根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点。
本发明中，船只距离悬停目标点越远，前进油门需要施加越大，前进油门控制参数主要控制船只抵达悬停目标点附近；而当船只距离悬停目标点越近，所需施加前进油门越小，该油门仅为了抵消水流作用影响，具有一定的饱和限制；且当船头朝向和悬停目标点方向不一致时，首要目标为方向调整，为避免较大误差，需要严格控制前进速度，即在船头与悬停目标点方向角度差越大时施加的前进油门需要越小，即前进油门控制参数越小，而当船头朝向与悬停目标点方向方向一致时，首要目标是抵达位置，则前进油门控制参数可以大；本发明基于上述原则给推进器施加油门作用，逐步逼近目标点，且油门大小和与悬停目标点距离成正相关关系。
S140、在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
该步骤中，悬停后船只船头朝向与水流平行，对于船只来说，水流不发生变化情况下，只需要维持当前时刻施加的油门值大小，即可持续保持位置不动方向不变。
S150、根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳定状态，若是则维持此刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
具体地，所述根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬
停稳定状态包括：采样记录预设时间t内的距离参数，并构成数组
；采
样记录预设时间t内的yaw轴角度参数，并构成数组
;判断数组L中距离参
数的最大值是否小于等于第三预设距离，同时计算数据J的方差，判断方差是否小于预设阈
值；若数组L中距离参数的最大值小于等于第三预设距离且方差小于预设阈值，则船只处于
悬停稳定状态。
该步骤中，所述预设阈值优选为1，第三预设距离优选为0.2m，所述预设时间t可以
为30s，则在30s内每个控制周期进行采样，以采样记录30s内的船只gps位置信息，结合悬停
目标点的位置信息，计算平面坐标系下船只gps位置信息与悬停目标点的位置信的距离参
数
，构成数组L，同理，采样记录30s内的船只的yaw轴角度参数，并构成数组
J；则本实施例中，若方差小于1，数组L中的距离最大值小于等于0.2m，则船只距离悬停目标
点较近且船只角度在短时间内也无发生较大变化，视为船只达到稳定状态。此状态下，船只
朝向与水流平行，维持当前时刻施加的油门值大小，即可持续保持位置不动方向不变，此时
可输出水流方向和作用值大小。
可理解地，本发明中，若倘若水流变化或其他外因导致船只驶离悬停目标点超过2米或者是船只角度发生变化，则重复步骤S110-S150，再次悬停；而当收到任务结束指令则结束自动悬停任务，等待指令执行下一任务。可知，本发明船只自动悬停系统可实现无任务状态或固定悬停目标点下的悬停功能，避免因水流作用产生位移靠近桥洞、桥柱或者岸边灌木丛等复杂场景所带来的对无人船控制的不确定性和不易操作性，利于快速响应执行下一任务。
参照图2，图2为本发明船只自动悬停系统10的示意性框图。在附图所示的实施例中，所述船只自动悬停系统10包括获取单元101、误差修正单元105、计算单元102、控制调整单元103以及悬停维持单元104，其中，所述获取单元101用于获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数；所述误差修正单元105用于根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；本实施例中，可通过船只搭载的惯性测量传感器实时获得船只的yaw轴角度信息，并根据船只gps位置信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数，该yaw轴角度参数用于控制船只船头的转向，以使得船只船头的朝向与悬停目标点方向一致；而悬停目标点的位置信息可为悬停目标点的经纬度坐标，将船只gps位置信息和悬停目标点的经纬度坐标由大地坐标系转换为平面直角坐标系，从而可计算获得距离参数。所述计算单元102用于根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；所述转向油门控制参数用于控制船只的转向，前进油门控制参数用于控制船只前进的速度。所述控制调整单元103用于根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，再根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点。所述悬停维持单元104用于在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数；本发明中，悬停后船只船头朝向与水流平行，对于船只来说，水流不发生变化情况下，只需要维持当前时刻施加的油门值大小，即可持续保持位置不动方向不变。
综上所述，本发明根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头的正向悬停目标点，即使得船只船头的朝向与悬停目标点方向一致，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点，并在趋近悬停目标点处悬停，可知，本发明通过调整船只船头的朝向和前进油门的输出实现定点位置自动悬停的目的，从而避免了船只因水流作用移动至复杂的外界环境对随后的船只控制带来极大的不确定性和不易操作性，同时减少了安全隐患。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。而对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种船只自动悬停方法，其特征在于，包括：
获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；
根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；
根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，且根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点；
在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
2.如权利要求1所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，包括：
计算yaw轴角度参数与悬停目标点的目标角度的角度偏差值；
根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，以控制船只的转向，使其船头正向悬停目标点。
3.如权利要求2所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，包括：
根据公式
计算获得船体横向变化线速度V；其中，T为预设的船只控制
周期，y为船体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大转向角速度，N为实现角度
修正的控制周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的真实yaw轴角度值；
根据船体横向变化线速度V从船体动力学或油门参照表中获得相应的转向油门控制参数。
4.如权利要求2所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据所述角度偏差值计算获得转向油门控制参数，包括：
根据公式
计算获得目标角速度W；其中，T为预设的船只控制周期，y为船
体实际行驶位移，Δyaw为角度偏差值，G为船体最大转向角速度，N为实现角度修正的控制
周期数量，deg为平均每个控制周期内控制应修正的真实yaw轴角度值；
根据目标角速度W从船体动力学或油门参照表中获得相应的转向油门控制参数。
5.如权利要求1所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据距离参数计算获得前进油门控制参数，包括：
判断所述距离参数是否小于等于第一预设距离，其中第一预设距离为船只在最大速度下的自然滑行距离；
若是，根据公式
计算目标速度v；其中，f为船体所受阻力合，m为船体质量，d
为船到悬停目标点的剩余距离；
根据目标速度v与船只最大速度的差值以获得前进油门控制参数。
6.如权利要求5所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述判断所述距离参数是否小于等于第一预设距离，还包括：
若否，船只满油门行驶。
7.如权利要求1所述的船只自动悬停方法，其特征在于，在所述在趋近悬停目标点后进行悬停操作之后，还包括：
根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳
定状态，若是则维持此刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
8.如权利要求7所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳定状态，包括：
采样记录预设时间t内的距离参数，并构成数组
；
采样记录预设时间t内的yaw轴角度参数，并构成数组
;
判断数组L中距离参数的最大值是否小于等于第三预设距离，同时计算数据J的方差，判断方差是否小于预设阈值；
若数组L中距离参数的最大值小于等于第三预设距离且方差小于预设阈值，则船只处于悬停稳定状态。
9.如权利要求7所述的船只自动悬停方法，其特征在于，所述根据预设时间t内的距离参数和yaw轴角度参数判断船只是否处于悬停稳定状态，之后还包括：若否，则重新执行获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数，且根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数的步骤。
10.一种船只自动悬停系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取船只的yaw轴角度信息，根据船只gps位置信息和悬停目标点的位置信息获得距离参数；
误差修正单元，用于根据船只gps位置信息对所获取的yaw轴角度信息进行误差修正以获得yaw轴角度参数；
计算单元，用于根据所述yaw轴角度参数计算获得转向油门控制参数，且根据距离参数计算获得前进油门控制参数；
控制调整单元，用于根据转向油门控制参数控制船只的转向以使得船只船头正向悬停目标点，再根据前进油门控制参数控制船只前进油门的输出，以趋近悬停目标点；
悬停维持单元，用于在趋近悬停目标点后进行悬停操作，并维持该时刻的转向油门控制参数和前进油门控制参数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210421377.9A CN114740859A (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种船只自动悬停方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210421377.9A CN114740859A (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种船只自动悬停方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114740859A true CN114740859A (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=82284392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210421377.9A Pending CN114740859A (zh) | 2022-04-21 | 2022-04-21 | 一种船只自动悬停方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114740859A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115599106A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 陕西欧卡电子智能科技有限公司（Cn） | 流速下的无人船悬停方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN117193285A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-12-08 | 苏州庄舟智能科技有限公司 | 一种基于极点配置算法的无人船航向控制技术的方法和系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112691A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体運動制御方法及びその運動制御装置 |
| CN107315419A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-11-03 | 烟台南山学院 | 一种实现飞艇远距离定点悬停的三段式控制策略 |
| CN115599106A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 陕西欧卡电子智能科技有限公司（Cn） | 流速下的无人船悬停方法、装置、计算机设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-04-21 CN CN202210421377.9A patent/CN114740859A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112691A (ja) * | 2001-10-05 | 2003-04-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体運動制御方法及びその運動制御装置 |
| CN107315419A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-11-03 | 烟台南山学院 | 一种实现飞艇远距离定点悬停的三段式控制策略 |
| CN115599106A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 陕西欧卡电子智能科技有限公司（Cn） | 流速下的无人船悬停方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李文涛;葛彤;: "悬停式AUV控制策略研究", 海洋工程, no. 01, 15 February 2011 (2011-02-15) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115599106A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-01-13 | 陕西欧卡电子智能科技有限公司（Cn） | 流速下的无人船悬停方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN117193285A (zh) * | 2023-03-23 | 2023-12-08 | 苏州庄舟智能科技有限公司 | 一种基于极点配置算法的无人船航向控制技术的方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sawada et al. | Path following algorithm application to automatic berthing control | |
| CN111487966B (zh) | 一种基于航路点的水面无人艇自适应路径跟踪控制方法 | |
| CN105955268B (zh) | 一种考虑局部避碰的uuv动目标滑模跟踪控制方法 | |
| CN108415423B (zh) | 一种高抗扰自适应路径跟随方法及系统 | |
| CN112346465B (zh) | 基于ialos导引律的欠驱无人船自适应模糊控制方法 | |
| CN111045432B (zh) | 一种欠驱动水面船非线性路径跟踪控制系统及方法 | |
| CN114879671B (zh) | 一种基于强化学习mpc的无人艇轨迹跟踪控制方法 | |
| CN102722177A (zh) | 具有pid反馈增益的自主水下航行器三维直线路径跟踪控制方法 | |
| CN114740859A (zh) | 一种船只自动悬停方法及系统 | |
| CN110597262A (zh) | 一种基于漂角修正的欠驱动船舶路径跟踪自适应控制方法 | |
| CN111506099B (zh) | 一种无人机高度智能控制系统及方法 | |
| CN112987771B (zh) | 基于多端口输出误差触发机制的机帆船路径跟踪控制方法 | |
| CN106292294A (zh) | 基于模型参考自适应控制的舰载无人机自动着舰控制装置 | |
| CN106444822A (zh) | 一种基于空间矢量场制导的平流层飞艇路径跟踪控制方法 | |
| CN110262555A (zh) | 连续障碍环境下无人机实时避障控制方法 | |
| CN115617052B (zh) | 流速下的无人船入库方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN116360260B (zh) | 基于触发制导和自更新阈值的asv预设性能控制方法 | |
| Hoy et al. | Collision-free navigation of an autonomous unmanned helicopter in unknown urban environments: sliding mode and MPC approaches | |
| CN111798702A (zh) | 无人艇路径跟踪控制方法、系统、存储介质及终端 | |
| CN114047743A (zh) | 一种带预测的无人艇目标跟踪控制方法与系统 | |
| CN116301058B (zh) | 一种无人飞行反馈非线性偏航控制方法、系统和设备 | |
| CN114228936A (zh) | 一种抛料控制方法、装置及航行设备 | |
| Zhang et al. | Research on autonomous berthing control of MASS based on real time kinematic | |
| CN105825714B (zh) | 鲁棒航迹引导律的确定方法及装置 | |
| CN112068550A (zh) | 一种船舶航向跟踪控制的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |