一种水上度假村房艇自动停泊方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及自动停泊技术领域，具体涉及一种水上度假村房艇自动停泊方法及系统，本发明专利技术通过超声波以及摄像头等传感装置，判断当前的停泊空间是否能够满足最小停泊空间的要求；在满足最小停泊空间的前提下，对房艇初始位置进行识别，判断房艇在当前所处的位置是否能够安全停泊；如若能够满足要求，根据房艇的初始位置以及目标的停泊位置，对停泊进行轨迹规划，实施停泊；如果检测的结果显示不满足停泊最小空间的要求,再次规划停泊轨迹，实施停泊。本发明专利技术通过融合岸基结构物等空间数据,对停泊区域中的锚区和临时停泊区域等进行排除，获取码头的空间信息，解决了码头空间数据实时更新问题，实现了自动停泊，增强了用户体验感。增强了用户体验感。增强了用户体验感。

【技术实现步骤摘要】
一种水上度假村房艇自动停泊方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动停泊
，具体涉及一种水上度假村房艇自动停泊方法及系统。

技术介绍

[0002]近来,船舶工业领域不断涌出驾种褶能新概念、新技术、新成果，让人眼花缭乱。例如我国自主研制的全球首艘智能集装箱船舶“中远海运荷花”号正式交付运营，国内首创船舶数字空间解决方案正式发布，世界首家数字航运公司准备启航等等。这些新成果、新概念刺激着业界兴奋神经的同时，也使大家陷入迷茫,面对这么多选择，不知该走哪条路。
[0003]2017年12月，全球首艘通过中国船级社认证的38800吨智能散货船“大智"轮正式发布，该船拥有110个智能数据分析模型以及34项专利，能够实现智能航行、智能机舱、智能能效管理等强大功能。该船的发布标志着中国在智能船舶设计建造和规范标准制定等领域均已走在世界前沿，成为我国智能船舶发展的里程碑事件。这同样也预示着智能船舶时代的到来。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种水上度假村房艇自动停泊方法及系统，用于解决码头空间数据实时更新，以及房艇自动停泊的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]第一方面，本专利技术公开了一种水上度假村房艇自动停泊方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1当要停泊水上度假村房艇时，启动房艇停泊系统，开始对房艇进行接管控制；
[0008]S2通过超声波以及摄像头等传感装置，展开对房艇位置和位姿的探测以及对停泊环境中已停泊的其他房艇的检测；
[0009]S3根据探测的结果，对将要进行停泊的环境以及空间的大小进行数字化的描述；
[0010]S4根据传感器所获得的数据，判断当前的停泊空间是否能够满足最小停泊空间的要求；
[0011]S5在满足最小停泊空间的前提下，对房艇初始位置进行识别，判断房艇在当前所处的位置是否能够安全停泊；
[0012]S6如若能够满足要求，根据房艇的初始位置以及目标的停泊位置，对停泊进行轨迹规划，实施停泊；
[0013]S7如果检测的结果显示不满足停泊最小空间的要求,再次规划停泊轨迹，实施停泊。
[0014]更进一步的，所述方法中，通过房艇传感器得到房艇以及停泊环境的相关数据以后，确定房艇的初始状态、目标位置以及相关约束条件，其中约束条件包括轨迹曲率、碰撞约束等；设定曲率最小、路径最短，停泊时间最少、停泊空间最小的目标。
[0015]更进一步的，所述方法中，将约束条件以及目标函数结合，利用Matlab求解非线性方程，得到满足停泊条件下的最优解，由于控制点直接决定曲线的形状，这样通过这些控制点就可以生成满足条件的停泊轨迹曲线。
[0016]更进一步的，所述方法中，停泊轨迹曲线，定义:给定m+n+1个平面或空间顶点P
i
(i＝0，1，
…
，m+n)，称n次参数曲线段:
[0017][0018]式中，第k段n次曲线段(k＝0，1，
…
，m)，这些曲线段的全体称为n次曲线，其顶点Pi(i＝0，1，
…
，n+m)所组成的多边形称为曲线的特征多边形，P
i+k
表示第k段曲线的第i个控制点,G
i,n
为基函数。
[0019]更进一步的，所述方法中，定义停泊模式，在船舶轨迹T中,若存在一段子轨迹,其速度均小于M,持续时间大于N,且这段轨迹中所有轨迹点之间的距离均小于G,则该子轨迹的运动模式为停泊模式，其中T，M，G均为预设值。
[0020]更进一步的，所述方法中，基于带有时间戳的船舶位置数据分析船舶海洋行为,将数据划分为两层，原始数据经过L1层处理得到子航段，子航段数据经过L2层融合得到航段及停泊点。
[0021]更进一步的，所述方法中，所述L1层处理，首先分析单艘船时间序列上的数据，时间连续的数据首尾相连,构成一个向量,根据如下两个条件判断是否划分子航段:
[0022][0023]其中,O为起始点，Pi表示原始数据中第i个点，T1、T2为两个阈值，分别表示起始向量与第i个向量夹角阈值，第i个向量与第i一1个向量夹角阈值，超过阈值时开始下一个子航段划分。
[0024]更进一步的，所述方法中，L2层融合基于规则挖掘出单艘船的子航段，根据船舶行为特点确定停泊点,停泊点的定义是船舶子航段端点处停留时间超过一定阈值的点。
[0025]第二方面，本专利技术公开了一种水上度假村房艇自动停泊系统，包括传感器识别装置、数据交换装置、处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器硬件执行第一方面所述的水上度假村房艇自动停泊方法。
[0026]本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术根据实际的停泊点数据规模和分布特征，自动优化停泊点聚类参数,聚类出停泊点密集的停泊区,去除停泊点稀疏区域的停泊点。再通过融合岸基结构物等空间数据,对停泊区域中的锚区和临时停泊区域等进行排除，获取码头的空间信息，解决了码头空间数据实时更新问题，实现了自动停泊，增强了用户体验感。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是一种水上度假村房艇自动停泊方法的原理框图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]本实施例公开如图1所示的一种水上度假村房艇自动停泊方法，包括以下步骤：
[0033]S1当要停泊水上度假村房艇时，启动房艇停泊系统，开始对房艇进行接管控制；
[0034]S2通过超声波以及摄像头等传感装置，展开对房艇位置和位姿的探测以及对停泊环境中已停泊的其他房艇的检测；
[0035]S3根据探测的结果，对将要进行停泊的环境以及空间的大小进行数字化的描述；
[0036]S4根据传感器所获得的数据，判断当前的停泊空间是否能够满足最小停泊空间的要求；
[0037]S5在满足最小停泊空间的前提下，对房艇初始位置进行识别，判断房艇在当前所处的位置是否能够安全停泊；
[0038]S6如若能够满足要求，根据房艇的初始位置以及目标的停泊位置，对停泊进行轨迹规划，实施停泊；
[0039]S7如果检测的结果显示不满足停泊最小空间的要求,再次规划停泊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水上度假村房艇自动停泊方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1当要停泊水上度假村房艇时，启动房艇停泊系统，开始对房艇进行接管控制；S2通过超声波以及摄像头等传感装置，展开对房艇位置和位姿的探测以及对停泊环境中已停泊的其他房艇的检测；S3根据探测的结果，对将要进行停泊的环境以及空间的大小进行数字化的描述；S4根据传感器所获得的数据，判断当前的停泊空间是否能够满足最小停泊空间的要求；S5在满足最小停泊空间的前提下，对房艇初始位置进行识别，判断房艇在当前所处的位置是否能够安全停泊；S6如若能够满足要求，根据房艇的初始位置以及目标的停泊位置，对停泊进行轨迹规划，实施停泊；S7如果检测的结果显示不满足停泊最小空间的要求,再次规划停泊轨迹，实施停泊。2.根据权利要求1所述的水上度假村房艇自动停泊方法，其特征在于，所述方法中，通过房艇传感器得到房艇以及停泊环境的相关数据以后，确定房艇的初始状态、目标位置以及相关约束条件，其中约束条件包括轨迹曲率、碰撞约束等；设定曲率最小、路径最短，停泊时间最少、停泊空间最小的目标。3.根据权利要求2所述的水上度假村房艇自动停泊方法，其特征在于，所述方法中，将约束条件以及目标函数结合，利用Matlab求解非线性方程，得到满足停泊条件下的最优解，由于控制点直接决定曲线的形状，这样通过这些控制点就可以生成满足条件的停泊轨迹曲线。4.根据权利要求3所述的水上度假村房艇自动停泊方法，其特征在于，所述方法中，停泊轨迹曲线，定义:给定m+n+1个平面或空间顶点P
i
(i＝0，1，
…
，m+n)，称n次参数曲线段:式中，第k段n次曲线段(k＝0，1，
…
，m)，这些曲线段的全体称为n次曲线，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢承洁，
申请(专利权)人：上海索尼克游艇码头有限公司，
类型：发明
国别省市：