【技术实现步骤摘要】
一种无人船协同编队的水下探测方法
本专利技术属于机器人路径规划
，涉及一种种无人船协同编队的水下探测方法。
技术介绍
当今世界科技日新月异，机器人技术作为其中一项新兴技术也得到了飞速发展。机器人设备主要包括海陆空三类，分别为无人机、陆地机器人以及水上机器人。无人船作为水上机器人的一种，由于其智能化优点，在恶劣条件下，能够有效避免人员伤亡以及削减成本，使得它能在如石油勘探、货物运输、气象监测、水域勘测等领域得到广泛应用。我国富裕辽阔，江海众多，资源丰富，是具有发展潜力的战略空间。因此，政府将海河开发作为了当今社会发展重点战略之一。利用无人船进行水域勘测，绘出水下地形图以便使用已成为当今一大需求。另外，我国计划在全国内河湖泊实施湖长制，对湖泊实行网格化管理，以便严格把控湖泊水域空间等问题。这些战略需求预示着水域勘测将会有比较大的应用空间和应用需求。针对近海、湖泊等浅水水域，无人船勘测目前存在一些问题：大型无人船由于针对深水探测,探测设备发射功率大导致体积庞大和附属设备沉重,故船体重,吃水深，在浅水地区容易造成搁浅问题。而对于某些狭窄区域，大型无人船也无法通过，因...
【技术保护点】
1.一种无人船协同编队的水下探测方法，其特征在于，包括以下步骤：后台处理器进行环境信息采集，获取待探测区域的GPS坐标,同时建立数据库；若该区域之前已经进行水域勘测任务，则调用之前检测到的障碍物信息，用于后面的栅格建模；建立数据库是用于存储勘测得到的探测数据信息；利用步骤（1）中的环境信息建立栅格地图，为后续的区域覆盖路径和点到点全局路径规划做准备；栅格地图中存储着是否有障碍物和是否已覆盖的信息，在任务进行中该信息会随着探测更新；将N搜无人船编队，依次给出序号1~N，该序号在之后的任务中不会变化；随后根据编队队形确立无人船相对位置，初始化各无人船位置，准备执行探测任务；选择...
【技术特征摘要】
1.一种无人船协同编队的水下探测方法，其特征在于，包括以下步骤：后台处理器进行环境信息采集，获取待探测区域的GPS坐标,同时建立数据库；若该区域之前已经进行水域勘测任务，则调用之前检测到的障碍物信息，用于后面的栅格建模；建立数据库是用于存储勘测得到的探测数据信息；利用步骤（1）中的环境信息建立栅格地图，为后续的区域覆盖路径和点到点全局路径规划做准备；栅格地图中存储着是否有障碍物和是否已覆盖的信息，在任务进行中该信息会随着探测更新；将N搜无人船编队，依次给出序号1~N，该序号在之后的任务中不会变化；随后根据编队队形确立无人船相对位置，初始化各无人船位置，准备执行探测任务；选择一种覆盖方法得到巡航路径，该巡航路径给出一系列子目标栅格单元；若在协同探测中其中一搜无人船出现故障，则改编队形以适应新的无人船数量继续任务；同一编队的无人船作为一个整体开始进行探测；首先选择一种巡航路径，该巡航路径给出一系列子目标栅格单元，然后整个编队从巡航路径的起始点栅格开始探测；无人船编队在从一个栅格运动到另一栅格的过程中，每个无人船的超声波探头实时进行测量，获得的数据，与GPS给出的坐标位置通过通信模块回传到后台处理器，储存到后台处理器的数据库中；后台处理器对整个无人船编队的探测数据进行融合分析，在执行探测任务时，若其中一个无人船的超声探头测到水面附近有障碍物或水下地形不足以无人船通过，则先暂停探测任务，进行避障，同时更新栅格信息，在之后路径规划中会绕开该点；待远离障碍物后，先检测无人船是否还保持编队队形，若队形已打散则先进行重新编队后再重新开始探测；第一次覆盖结束，即是按照巡航路径遍历了一遍后，检测地图中是否存在未覆盖区域；若有，继续执行下一步骤，若没有，证明该区域已经全部探测过，结束探测任务；当区域中存在一个或多个未覆盖区域时，找出最近的未覆盖区域，若有多个则随机选择一个，然后采用点到点全局路径算法规划一条较优路径，让无人船编队根据该路径到达该未覆盖区域，执行点到点任务；在驶向未覆盖区域时，也需检测水面是否有障碍物以及水下地形是否能让无人船通过；若不能通过，则需先暂停点到点任务，并进行避障；同时更新栅格信息，在之后的路径规划中会绕开该点；待远离障...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦岗，包昕幼，曹燕，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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