【技术实现步骤摘要】
用于海上无人艇的自动障碍物识别系统及识别方法
本专利技术涉及海上无人艇
，具体是指一种用于海上无人艇的自动障碍物识别系统及识别方法。
技术介绍
无人艇具有体积小、隐身性好、智能、无人员伤亡等优点，在军事方面能够灵活作战，部署机动，使用方便，可以在危险区域或者不适宜派遣有人舰船的区域独立自主执行任务，拓展了海上作战范围，具有良好的费效比。我国作为海岸线广阔、海上争端频发的发展中大国，有必要加强无人艇技术研究，保护自身的海洋权益。如果要保证无人艇能够在海洋中安全地航行，那么无人艇必须能够对航行过程中遇到的岛屿、暗礁、灯塔、浮标和航行的船只等其他障碍物进行自主避障。现有的障碍物识别和避障方法中，无法根据不同的障碍物类型提供给无人艇不同的躲避策略，方式不够灵活，并且障碍物识别和避障方法存在滞后性，无法提前预测和提前进行躲避。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种用于海上无人艇的自动障碍物识别系统及识别方法，基于栅格地图对海域的障碍物进行标记，并根据障碍物不同采用不同避障策略，具有预测性和前瞻性。为了实现上述目的，本专利技术具有如下构成：本专利技术...
【技术保护点】
1.一种用于海上无人艇的自动障碍物识别系统，其特征在于，所述系统包括：雷达检测模块，用于获取设置于无人艇的激光雷达的检测数据，根据激光雷达的检测数据判断无人艇前方是否存在障碍物；图像采集模块，用于在根据激光雷达的检测数据判断前方存在障碍物时，获取设置在无人艇的图像采集设备的采集图像；障碍物类型判断模块，用于根据所述图像采集设备的采集图像进行图像识别，判断障碍物的类型和障碍物的尺寸，所述障碍物的类型包括静态障碍物和动态障碍物，根据障碍物的类型和障碍物的尺寸与障碍物等级的映射关系，确定障碍物等级；栅格地图生成模块，用于生成巡航海域的栅格地图，并记录栅格地图中每个栅格的尺寸和每个...
【技术特征摘要】
1.一种用于海上无人艇的自动障碍物识别系统，其特征在于，所述系统包括：雷达检测模块，用于获取设置于无人艇的激光雷达的检测数据，根据激光雷达的检测数据判断无人艇前方是否存在障碍物；图像采集模块，用于在根据激光雷达的检测数据判断前方存在障碍物时，获取设置在无人艇的图像采集设备的采集图像；障碍物类型判断模块，用于根据所述图像采集设备的采集图像进行图像识别，判断障碍物的类型和障碍物的尺寸，所述障碍物的类型包括静态障碍物和动态障碍物，根据障碍物的类型和障碍物的尺寸与障碍物等级的映射关系，确定障碍物等级；栅格地图生成模块，用于生成巡航海域的栅格地图，并记录栅格地图中每个栅格的尺寸和每个栅格的中心点的坐标位置；障碍物预测模块，用于在检测到动态障碍物时，判断之前是否检测到同一动态障碍物，如果是第一次检测到，则为该动态障碍物进行编号，如果不是第一次检测到，则获取该动态障碍物的编号和该动态障碍物之前检测到的所在位置，根据障碍物的多次检测的位置计算障碍物的移动速度和移动加速度，根据障碍物的多次检测的位置预测障碍物的移动路线；障碍物标记模块，用于在所述栅格地图上障碍物的位置所对应的栅格中标记障碍物以及标记障碍物的类型和障碍物的等级，以及在所述栅格地图上对动态障碍物的预测移动路线中各个栅格进行标记，并标记预测移动路线中各个栅格的障碍物预计到达时间。2.根据权利要求1所述的用于海上无人艇的自动障碍物识别系统，其特征在于，所述系统还包括障碍物监测模块，用于每隔预设时间主动获取在各个标记有障碍物的栅格周围的无人艇的采集图像，根据采集图像判断标记有障碍物的栅格处是否还存在有同一障碍物，如果不再存在障碍物，则取消对该栅格的障碍物标记，如果存在障碍物，但当前障碍物非前一个标记的障碍物，则重新在该栅格中标记障碍物的类型和障碍物的等级。3.根据权利要求1所述的用于海上无人艇的自动障碍物识别系统，其特征在于，所述障碍物预测模块还用于在检测到动态障碍物时，判断动态障碍物是否为其他无人艇，如果是，则获取本无人艇本地存储的栅格地图，所述栅格地图中标记各个无人艇的巡航路径规划所经过的栅格，判断该无人艇的巡航路径规划中当前时刻的预测位置和当前检测到该无人艇的位置的距离是否大于第一阈值，如果大于，则重新从云端服务器获取栅格地图，并更新本地存储的栅格地图。4.根据权利要求3所述的用于海上无人艇的自动障碍物识别系统，其特征在于，所述系统还包括路径规划模块，用于随机生成多个无人艇的巡航路径，并获取各艘无人艇的历史平均巡航速度和设定出发时间，获取各艘无人艇的设定出发时间，预测各艘无人艇在经过巡航路径中各个栅格时的预计到达时刻，并判断是否存在同一时间段内至少两艘无人艇经过同一栅格的情况，如果存在，则调整其中至少一艘无人艇的巡航路径，以使得同一时间段内不存在两艘或两艘以上无人艇经过同一栅格的情况。5.根据权利要求4所述的用于海上无人艇的自动障碍物识...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟志，顾沈明，王霞，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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