无人艇控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了无人艇控制方法及控制装置，其中所述方法包括以下步骤：步骤S1：GPS模块测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块；步骤S2：方向传感模块测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块；步骤S3：中心处理模块接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行。所述装置包括以下模块：GPS模块、方向传感模块、自动识别模块、姿态传感模块、风传感模块、中心处理模块，本发明专利技术提供的一种无人艇控制方法及控制装置能够实时识别无人艇所处的航行环境，灵活控制无人艇的航行方向及航行速度，确保安全行驶。

Control method and control device for unmanned craft

The invention discloses a control method and a control device for an unmanned ship, wherein the method comprises the following steps: a GPS module measures the longitude and latitude information of the unmanned ship and transmits it to a central processing module; a direction sensing module measures the direction information of the unmanned ship hull and transmits it to a central processing module; and a center processing module; The processing module receives the longitude and latitude information of the UAV and the direction information of the hull, and calculates the navigation direction of the UAV according to the longitude and latitude information of the setting points, and then controls the UAV to extend the calculated navigation direction by controlling the propulsion motor. The device comprises the following modules: GPS module, direction sensing module, automatic identification module, attitude sensing module, wind sensing module and center processing module. The control method and control device of the invention can identify the navigation environment of the unmanned aerial vehicle in real time, flexibly control the navigation direction of the unmanned aerial vehicle and the center processing module. Speed to ensure safe driving.

【技术实现步骤摘要】
无人艇控制方法及控制装置
本专利技术涉及无人艇控制技术，尤其涉及无人艇控制方法及控制装置。
技术介绍
无人艇是一种无人操作的水面舰艇。主要用于执行危险以及不适于有人船只执行的任务。如恶劣天气的气象采集、危险工况的数据测量等，都需要无人艇去执行相应的任务。无人艇航行控制装置是无人艇的核心部件，其性能的优劣直接决定了无人艇执行任务的完成质量。现有的无人艇航行控制装置结构复杂，控制系统繁杂，容易受外界环境干扰，影响无人艇的安全航行。
技术实现思路
为解决上述无人艇航行过程中易受外界环境干扰影响无人艇安全航行的问题，本专利技术提供了一种无人艇控制方法及控制装置。本专利技术的解决技术问题的技术方案如下：第一个方面，本专利技术提供了一种无人艇控制方法，包括以下步骤：步骤S1：GPS模块测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块；步骤S2：方向传感模块测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块；步骤S3：中心处理模块接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行。进一步地，所述方法还包括：步骤S4：自动识别模块获取无人艇周围任一船舶的行驶信息并发送至中心处理模块；步骤S5：GPS模块测量无人艇的航向信息以及航速信息并发送至中心处理模块；步骤S6：中心处理模块接收所述无人艇周围任一船舶的行使信息，通过判断无人艇与所述无人艇周围任一船舶在行驶过程中任意时刻的距离来控制无人艇偏转或停止。进一步地，所述方法还包括：步骤S7：姿态传感模块测量无人艇的俯仰角信息和横滚角信息并发送至中心处理模块；步骤S8：风传感模块测量风向信息和风速信息并发送至中心处理模块；步骤S9：中心处理模块判断所述风速信息是否达到设定阈值，若判断结果为是则控制无人艇进入避风状态；步骤S10：中心处理模块判断所横滚角和俯仰角是否达到设定阈值，若结果为是则控制无人艇进入避风状态。进一步地，所述步骤S4中的无人艇周围任一船舶的行驶信息包括：位置信息、船号信息、船速信息以及航线信息。进一步地，所述步骤S6具体包括：中心处理模块计算无人艇周围任一船舶与无人艇之间的直线距离；中心处理模块利用获取的所述无人艇周围任一船舶的航线信息判断所述无人艇周围任一船舶航线与无人艇航线是否重合；若判断结果为是，则中心处理模块控制无人艇改变航向；若判断结果为否，则中心处理模块判断所述无人艇周围任一船舶与无人艇直线距离是否大于设定阈值；若判断结果为是，则中心处理模块控制无人艇正常航行；如果判断结果为否，则中心处理模块控制无人艇停止航行。进一步地，无人艇停止后，中心处理模块继续判断所述无人艇周围任一船舶与无人艇直线距离是否大于设定阈值，当判断结果为是，则中心处理模块控制无人艇恢复原航行状态。进一步地，所述推进电机为对称设置的左推进电机和右推进电机，所述中心处理模块控制无人艇航行或偏转通过分别控制左推进电机和右推进电机的旋转速率实现。进一步地，所述避风状态为沉入水中或停止航行并将无人艇艇身方向偏转至与风向一致。进一步地，所述方法还包括：步骤S11：在所述无人艇沉入水中时继续判断无人艇的俯仰角信息、横滚角信息以及风速信息是否持续小于设定阈值，若判断结果为否，则中心处理模块控制无人艇保持避风状态；若判断结果为是，则中心处理模块控制无人艇上浮并恢复原行驶状态。第二个方面，本专利技术提供了一种无人艇控制装置，包括：GPS模块，其用于测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块；方向传感模块，其用于测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块；自动识别模块，其用于获取无人艇周围任一船舶的行驶信息并发送至中心处理模块；姿态传感模块，其用于测量无人艇的俯仰角信息和横滚角信息并发送至中心处理模块；风传感模块，其用于测量风向信息和风速信息并发送至中心处理模块。中心处理模块，其用于接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行。本专利技术有益效果如下：（1）本专利技术提供的无人艇控制方法能够实时识别无人艇所处的航行环境，灵活控制无人艇的航行方向及航行速度，确保安全行驶。（2）本专利技术提供的无人艇控制方法能够识别风或未知气流等复杂的环境影响，控制无人艇下沉或转向以避免无人艇部件的损坏。（3）本专利技术提供的无人艇控制方法能够识别周围船舶的行驶信息，并通过计算使无人艇避开周围船舶继续行驶。（4）本专利技术提供的无人艇控制装置，其结构简单，易于安装；航行时易于操控转向、启停或下沉，可方便地实现安全行驶的目的。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制在本专利技术中，其中：图1是本专利技术所述无人艇控制方法的流程图；图2是本专利技术所述无人艇控制装置的模块图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图，对本专利技术所述无人艇航行控制装置及控制方法进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。实施例一本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。参见图1所示，本专利技术提供了一种无人艇控制方法，包括以下步骤：步骤S1：GPS模块测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块（CPU）；步骤S2：方向传感模块测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块（CPU）；步骤S3：中心处理模块（CPU）接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行；其中，在步骤S3中，上述推进电机为对称设置的左推进电机和右推进电机，中心处理模块（CPU）控制无人艇航行或偏转通过分别控制左推进电机和右推进电机的旋转速率实现。具体为，中心处理模块（CPU）将无人艇航行的控制信息转换成左推进电机和右推进电机的控制信号，通过控制信号控制两个推进电机的旋转速率。此外，中心处理模块（CPU）控制无人艇的航向偏转还可以通过控制方向舵的偏移量来实现。步骤S4：自动识别模块(AIS)获取无人艇周围任一船舶的行驶信息并发送至中心处理模块（CPU）；步骤S5：GPS模块测量无人艇的航向信息以及航速信息并发送至中心处理模块（CPU）；步骤S6：中心处理模块（CPU）接收所述无人艇周围任一船舶的行使信息，通过判断无人艇与所述无人艇周围任一船舶在行驶过程中任意时刻的距离来控制无人艇偏转或停止；其中，步骤S4中的自动识别模块(AIS)还用于将无人艇的位置、速度、航向信息通过无线发射模块发出，无人艇附近的其他船舶接收。其中，步骤S6具体包括：步骤S601：中心处理模块（CPU）通过从自动识别模块(AIS)获取的无人艇周围任一船舶的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人艇控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：GPS模块测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块；步骤S2：方向传感模块测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块；步骤S3：中心处理模块接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行。

【技术特征摘要】
1.一种无人艇控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：GPS模块测量无人艇的经、纬度信息并发送至中心处理模块；步骤S2：方向传感模块测量无人艇艇身方向信息并发送至中心处理模块；步骤S3：中心处理模块接收所述无人艇的经、纬度信息和艇身方向信息，并根据设置航点经、纬度信息计算出无人艇航行方向，通过控制推进电机从而控制无人艇延所述计算出的无人艇航行方向航行。2.根据权利要求1所述的一种无人艇控制方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S4：自动识别模块获取无人艇周围任一船舶的行驶信息并发送至中心处理模块；步骤S5：GPS模块测量无人艇的航线信息以及航速信息并发送至中心处理模块；步骤S6：中心处理模块接收所述无人艇周围任一船舶的行使信息，通过判断无人艇与所述无人艇周围任一船舶在行驶过程中任意时刻的距离来控制无人艇偏转或停止。3.根据权利要求1所述的一种无人艇控制方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S7：姿态传感模块测量无人艇的俯仰角信息和横滚角信息并发送至中心处理模块；步骤S8：风传感模块测量风向信息和风速信息并发送至中心处理模块；步骤S9：中心处理模块判断所述风速信息是否达到设定阈值，若判断结果为是则控制无人艇进入避风状态；步骤S10：中心处理模块判断所横滚角和俯仰角是否达到设定阈值，若结果为是则控制无人艇进入避风状态。4.根据权利要求2所述的一种无人艇控制方法，其特征在于，所述步骤S4中的无人艇周围任一船舶的行驶信息包括：位置信息、船号信息、船速信息以及航线信息。5.根据权利要求4所述的一种无人艇控制方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：中心处理模块计算无人艇周围任一船舶与无人艇之间的直线距离；中心处理模块利用获取的所述无人艇周围任一船舶的航线信息判断所述无人艇周围任一船舶航线与无人艇航线是否重合；若判断结果为是，则中心处理模块控制无人艇改变航向...

【专利技术属性】
技术研发人员：马舒庆，陈洪滨，
申请(专利权)人：中国科学院大气物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11