一种小型无人船水下测绘方法及设备技术

技术编号:18450665 阅读:34 留言:0更新日期:2018-07-14 12:50
本发明专利技术涉及一种小型无人船水下测绘方法,包括如下步骤:选择一测绘区域,将所述无人船置于所述测绘区域的边缘,记为初始位置O;使无人船沿x方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿y方向直线行驶;使无人船沿y方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿x方向直线行驶;判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,若否,返回步骤上述步骤,若是,执行如下步骤;停止测绘,计算并绘制所述测绘区域地形图。本发明专利技术所述无人船能够对水下障碍物及测绘区域边界进行准确探测,克服了水下无法实现GPS定位、信息传输的传统技术障碍,有效的获取到水下区域的整体状况,便于水下捕鱼、潜水等作业。

Underwater surveying and mapping method and equipment for a small unmanned ship

The invention relates to a small unmanned ship underwater surveying and mapping method, including the following steps: selecting a mapping area, placing the unmanned ship on the edge of the area of Surveying and mapping, as an initial position O, making the unmanned ship running straight along the X direction, turning at a certain distance and running straight along the Y direction, making the unmanned ship straight in the direction of the y. Driving, turning in a certain distance, running straight along the X direction; judging whether the remaining mapping areas are satisfied with the presupposition conditions, if not, return to the steps above, if the following steps are carried out; to stop surveying and mapping, to calculate and draw the topographic map of the surveying and mapping area. The unmanned ship of the invention can detect the underwater obstacle and the boundary of the surveying area accurately, and overcome the traditional technical obstacle that can not realize GPS positioning and information transmission under water. It can effectively obtain the overall condition of the underwater area, and facilitate the fishing and diving operations under water.

【技术实现步骤摘要】
一种小型无人船水下测绘方法及设备
本专利技术属于水下测绘
,尤其涉及一种小型无人船水下测绘方法及设备。
技术介绍
现有技术中,对于陆地地表地形测量,基本上是利用航空拍摄的方法进行测量,对于水下地形测量则不能使用航空拍摄,通常,根据不同的水域,进行水下测量的方法也不尽相同,在水流平静面积较小的河流湖泊使用经纬仪、电磁波测距仪、标尺等就可以测出地形图,对于流水湍急的河流则需要别的特殊方法进行测量了。在面积广阔的湖面上定位的精度要求不高时使用无线电测量,精度要求较高时则采用电子数据采集和微波测距系统测量。但这些方法基本局限于对水域表面的测量,而如果要对水底的情况进行测量,原始的方法只能使用测深锤和测深杆进行测量,但是这些只能测量深度信息,而不能绘制水下的准确情况。有鉴于此,如今迫切需要设计一种视能够准确测量水下的地形地貌的方法,对不同水域下的复杂环境能够准确的进行测量并绘制地形图,为水下作业提供极大的便利。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种小型无人船水下测绘方法及设备,以解决现有水下无法准确测绘的技术问题。本专利技术实施例提供的一种小型无人船水下测绘方法,包括如下步骤:S100:选择一测绘区域,将所述无人船置于所述测绘区域的边缘,记为初始位置O;S200:使无人船沿x方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿y方向直线行驶;S300:使无人船沿y方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿x方向直线行驶;S400:判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,若否,返回步骤S200,若是,执行如下步骤;S500:停止测绘,计算并绘制所述测绘区域地形图。进一步的,所述步骤S200包括:使无人船沿x方向直线行驶,行驶一定距离后,当声呐装置探测到所述无人船行驶到所述测绘区域边沿时转弯,沿y方向直线行驶,此时满足如下关系:a1=v·t=a-w/2其中,a1为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,a为测绘区域x方向长度,w为声呐扫描范围直径。进一步的,所述步骤S200还包括:更新长度a为a1,再次转弯时满足如下关系:a2=v·t=a1-w/2=a-w直到第n次转弯时满足如下关系:an=v·t=an-1-w其中,n表示第n次转弯。进一步的,所述步骤S300包括:所述无人船沿y方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿x方向直线行驶,其中,所述一定距离b1满足如下关系:b1=v·t=b-d/2-w/2其中,b1为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,b为测绘区域y方向长度,d为无人船宽度,w为声呐扫描范围直径。进一步的,所述步骤S300包括:更新长度b为b1,再次转弯时满足如下关系:b2=v·t=b1-w直到第n次转弯时满足如下关系:bn=v·t=bn-1-w其中,n表示第n次转弯。进一步的,所述步骤S400中,判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,包括:所述an<δ,和/或所述bn<δ,其中δ表示x方向或y方向的为防止碰撞的边界余量。进一步的,所述步骤S300包括:所述无人船沿y方向直线行驶,行驶一定距离后转弯,沿x方向直线行驶,其中,所述一定距离b1满足如下关系:b1=v·t=w其中,b1为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,w为声呐扫描范围直径。进一步的,所述步骤S400中,判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,包括:b1+b2+...+bn+d/2+w/2≥b-δ其中,bn为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,b为测绘区域y方向长度,d为无人船宽度,w为声呐扫描范围直径,δ表示y方向的为防止碰撞的边界余量。进一步的,所述步骤S200和/或所述步骤S300中,所述无人船在行驶过程中遇到障碍物,由避障单元探测障碍物半径r,当r大于等于避障单元探测的最大半径R时,无人船原地停止;当r小于R时,则无人船按r+θ的转弯半径进行转向,θ为转向余量。本专利技术实施例提供的一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行所述权利要求1-9任一所述的方法。本专利技术实施例的上述方案与现有技术相比,至少具有以下有益效果:通过所述无人船自身携带的壁障装置,如红外/超声/激光扫描仪/单目或双目视觉计,磁力计,惯性测量单元,如陀螺仪和加速计等,能够对水下障碍物及测绘区域边界进行准确探测,通过给出的无人船不同行驶路线测绘方法,能够全方位的对选定测绘区域的地形地貌进行地毯式测绘,准确的获取水下的地形地貌概况,克服了水下无法实现GPS定位、信息传输的传统技术障碍,有效的获取到水下区域的整体状况,便于水下捕鱼、潜水等作业。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例所述无人船水下测绘方法的流程图;图2是本专利技术一个实施例所述无人船水下测绘方法的区域选择示意图;图3是本专利技术一个实施例所述无人船水下测绘方法的原理图;图4是本专利技术另一个实施例所述无人船水下测绘方法的原理图;图5是本专利技术一个实施例所述无人船水下测绘避障原理示意图;图6是本专利技术一个实施例所述无人船水下测绘方法的电子设备的硬件结构连接示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利技术保护的范围。在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。应当理解,尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX,但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX区分开。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一XXX也可以被称为第二XXX,类似地,第二XXX也可以被称为第一XXX。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型无人船水下测绘方法,其特征在于,包括如下步骤:S100:选择一测绘区域,将所述测绘区域的边缘设定为初始位置;S200:使无人船沿x方向直线行驶,行驶一距离后转弯,沿y方向直线行驶;S300:使无人船沿y方向直线行驶,行驶另一距离后转弯,沿x方向直线行驶;S400:判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,若否,返回步骤S200,若是,执行如下步骤;S500:停止测绘,计算并绘制所述测绘区域地形图。

【技术特征摘要】
1.一种小型无人船水下测绘方法,其特征在于,包括如下步骤:S100:选择一测绘区域,将所述测绘区域的边缘设定为初始位置;S200:使无人船沿x方向直线行驶,行驶一距离后转弯,沿y方向直线行驶;S300:使无人船沿y方向直线行驶,行驶另一距离后转弯,沿x方向直线行驶;S400:判断剩余待测绘区域是否满足预设条件,若否,返回步骤S200,若是,执行如下步骤;S500:停止测绘,计算并绘制所述测绘区域地形图。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S200包括:使无人船沿x方向直线行驶,行驶一距离后,当声呐装置探测到所述无人船行驶到所述测绘区域边沿时转弯,沿y方向直线行驶,此时所述一距离a1满足如下关系:a1=v·t=a-w/2其中,a1为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,a为测绘区域x方向长度,w为声呐扫描范围直径。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S200还包括:更新长度a为a1,再次转弯时满足如下关系:a2=v·t=a1-w/2=a-w直到第n次转弯时满足如下关系:an=v·t=an-1-w其中,n为自然数,表示第n次转弯。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤S300包括:所述无人船沿y方向直线行驶,行驶另一距离后转弯,沿x方向直线行驶,其中,所述另一距离b1满足如下关系:b1=v·t=b-d/2-w/2其中,b1为当前无人船行驶距离,v为行驶速度,t为行驶时间,b为测绘区域y方向长度,d为无人船宽度,w为声呐扫描范围直径。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S300包括:更新长度b为b1,再次转弯时满足如下关系:b2=...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:北京臻迪科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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