【技术实现步骤摘要】
无人船任意路径的追踪控制方法
本专利技术涉及无人船自动控制领域，更具体地说是一种无人船任意路径的追踪控制方法。
技术介绍
近年来，随着无人化智能化深入推进到水面清洁领域，无人船的自主导航与控制越来越受到重视。现有的无人船自主导航采用的是通过在操作端标点形成直线段路径，进而实现点与点之间直线行驶。如公开号为CN201725222U的技术专利公开的基于单个目标点进行自主导航控制的无人船导航算法，该算法根据船只当前位置与目标点的位置的偏差，计算得到船只的控制指令，进而达到直线行驶的效果。在实际场景中，由于河流湖泊等水面垃圾经常积聚在堤岸附近，这里形状崎岖变化，直线行驶效率低下，且难以较好的贴合堤岸形状。同时在狭窄河道中，直线行驶标定复杂且实现困难。因此无人船对任意曲线路径的追踪控制具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无人船任意路径的追踪控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无人船任意路径的追踪控制方法，包括以下步骤：遥控...
【技术保护点】
1.一种无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n遥控无人船行驶任意一段路径，并自动存储该段路径的坐标点作为期望路径；/n对期望路径进行滤波处理，得到最终路径信息；/n对最终路径信息计算得到控制信息；/n根据控制信息和无人船当前位置坐标，计算得到无人船实际运动信息；/n将无人船实际运动信息发送至无人船，控制无人船按照期望路径运动。/n
【技术特征摘要】
1.一种无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
遥控无人船行驶任意一段路径，并自动存储该段路径的坐标点作为期望路径；
对期望路径进行滤波处理，得到最终路径信息；
对最终路径信息计算得到控制信息；
根据控制信息和无人船当前位置坐标，计算得到无人船实际运动信息；
将无人船实际运动信息发送至无人船，控制无人船按照期望路径运动。
2.根据权利要求1所述的无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，所述遥控无人船行驶任意一段路径，并自动存储该段路径的坐标点作为期望路径的步骤，包括：
每隔一定时间依次记录储存无人船当前位置点Ni的位置坐标，形成期望路径的点队列
3.根据权利要求2所述的无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，所述对期望路径坐标进行滤波处理，得到最终路径信息的步骤，包括：
删去期望路径中的重复点，形成路径点队列
删去路径点队列中的临近点，形成路径点队列
检测路径点队列有效性，删除偏离点，将剩下的路径点组成路径点队列
用插值的方法进行无人船路径点补充，形成路径点队列
4.根据权利要求3所述的无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，所述对最终路径信息计算得到控制信息的步骤，包括：
计算无人船路径切线方向角，任选路径点队列中的相邻两点Ni和Ni+1，点Ni处的切线方向角等于点Ni和Ni+1所在直线的方向角αi，形成切线方向角序列α＝{α1,α2,α3......αn}；
计算无人船目标方向角，在点队列中向后搜索m个点，点Ni处的目标方向角为这(m+1)个点的切线方向角的加权平均，形成目标方向角序列β＝{β1,β2,β3......βn}；
5.根据权利要求4所述的无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，所述根据控制信息和无人船当前位置坐标，计算得到无人船实际运动信息的步骤，包括：
更新无人船的目标点，在点队列中向后搜索r个点形成点队列子集计算无人船与点队列子集中每个点的距离，将距离最近的点作为无人船的目标点；
计算无人船与期望路径的垂直距离；
判断无人船偏离期望路径的区域；
计算无人船的目标法向角；
计算无人船的控制方向角；
计算无人船的转弯控制量；
预判无人船未来路径曲率；
计算无人船的前进控制量。
6.根据权利要求5所述的无人船任意路径的追踪控制方法，其特征在于，所述计算无人船与期望路径的垂直距离的步骤，包括：
定义当前时刻无人船的目标位置点为Ni；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：程宇威，朱健楠，王培栋，池雨豪，虞梦苓，
申请(专利权)人：陕西欧卡电子智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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