一种基于风能驱动的无人船及其航行控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于风能驱动的无人船，包括船体，船体的尾部设有舵，船体内设有航行控制系统，还包括太阳能供电系统、环境感知设备和定位装置；太阳能供电系统包括太阳能电池板和储能装置，储能装置的输出端分别与环境感知设备、定位装置和航行控制系统连接；航行控制系统包括用于根据环境感知设备采集的信息、定位装置的实时定位信息、以及预设的任务重点位置规划路径的船载处理器，以及用于根据船载处理器的结果控制主帆、前帆与风向之间的角度和舵角的PID控制器。本发明专利技术利用帆船这一古老的水上交通工具，利用风能作为驱动力，实现污染物零排放，并能保证长时间续航，通过调节风帆的位置和角度，即使在逆风情况下也能顺利航行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风能驱动的无人船及其航行控制方法
本专利技术属于海事安全领域，具体涉及一种基于风能驱动的无人船及其航行控制方法。
技术介绍
利用船舶上所携带的各种设备，可完成对岛礁、河流、航道、水库、港湾区域测量和监测，海事部门或相关机构可利用获得的测量数据用于地形地貌绘制、流速流量计算、遇险船舶或人员搜救等。然而，现今的上述任务都是由人工完成。远距离遥控船舶在进行作业时，操控人员可能会因为视线或操控距离等因素的影响，产生判断失误，导致风险的发生。随着智能控制技术的发展，海事部门及相关机构对能自主航行的无人船的关注度也越来越高。现有无人船动力系统一般为电力驱动或者使用小型汽油发动机，航程短、续航时间有限是其普遍存在的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于风能驱动的无人船及其航行控制方法，能够保证长时间续航而无需燃料补给。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于风能驱动的无人船，包括船体，船体的尾部设有舵，船体内设有航行控制系统，其特征在于：所述的船体上设有桅杆，桅杆上设有主帆和前帆；本无人船还包括太阳能供电系统、环境感知设备和定位装置；其中，所述的太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风能驱动的无人船，包括船体，船体的尾部设有舵，船体内设有航行控制系统，其特征在于：所述的船体上设有桅杆，桅杆上设有主帆和前帆；本无人船还包括太阳能供电系统、环境感知设备和定位装置；其中，所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板和储能装置，储能装置的输出端分别与环境感知设备、定位装置和航行控制系统连接；所述的环境感知设备包括激光雷达、雷达、红外摄像头、风向风速传感器，其中激光雷达设置在船体艏部的自稳云台上，雷达和红外摄像头设置在桅杆顶部，风向风速传感器设置在桅杆上；所述的航行控制系统包括用于根据环境感知设备采集的信息、定位装置的实时定位信息、以及预设的任务重点位置规划路径的船载处理器，以及用...

【技术特征摘要】
1.一种基于风能驱动的无人船，包括船体，船体的尾部设有舵，船体内设有航行控制系统，其特征在于：所述的船体上设有桅杆，桅杆上设有主帆和前帆；本无人船还包括太阳能供电系统、环境感知设备和定位装置；其中，所述的太阳能供电系统包括太阳能电池板和储能装置，储能装置的输出端分别与环境感知设备、定位装置和航行控制系统连接；所述的环境感知设备包括激光雷达、雷达、红外摄像头、风向风速传感器，其中激光雷达设置在船体艏部的自稳云台上，雷达和红外摄像头设置在桅杆顶部，风向风速传感器设置在桅杆上；所述的航行控制系统包括用于根据环境感知设备采集的信息、定位装置的实时定位信息、以及预设的任务重点位置规划路径的船载处理器，以及用于根据船载处理器的结果控制主帆、前帆与风向之间的角度和舵角的PID控制器。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青，吴超，马枫，谢朔，王树武，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42