一种无人船动态避碰控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种无人船动态避障控制系统，其包括船体，所述船体包括动力推进单元、控制单元、检测单元、判断单元和信息传递单元；所述控制单元分别与所述动力推进单元、检测单元、信息传递单元相连接；所述判断单元与所述检测单元相连；控制单元基于接收到的信息，控制所述动力推进单元，并选择是否对所述无人船的行驶路径进行修正。本发明专利技术提供的无人船在航行过程中具有良好的避障效果。程中具有良好的避障效果。程中具有良好的避障效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无人船动态避碰控制系统


[0001]本专利技术涉及无人船领域，尤其是涉及一种无人船动态避碰控制系统。

技术介绍

[0002]无人船在自动驾驶/导航中，行驶环境复杂多变，当无人船在航行过程中遭遇到环境变化，例如静止或活动碍航物的出现，都会给无人船的航行安全带来影响。在现有技术中，多采用单一的视觉传感器来实时监测航行环境，来跟踪可能碍航物或对碍航物做出去提前预判，然而视觉传感器在监测的过程中难免会出现监测盲区，导致无人船在航行过程中与碍航物发生撞击，造成经济损失。另外，视觉传感器的监测不能实时判断碍航物的有效性，也会导致无人船航线无谓的修正。
[0003]无人船在自动驾驶/导航中，碍航物的准确监测以及航线的及时调整或修正一直是无人船航行中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的不足，本专利技术的目的在于提供一种高精度定位、避障、路径规划的无人船。
[0005]为了实现以上专利技术目的，本专利技术提供一种无人船动态避障控制系统，其包括船体，所述船体包括动力推进单元、控制单元、检测单元、判断单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人船动态避障控制系统，其包括船体，所述船体包括动力推进单元、控制单元、检测单元、判断单元和信息传递单元；所述控制单元分别与所述动力推进单元、检测单元、信息传递单元相连接；所述判断单元与所述检测单元相连；其特征在于：所述检测单元包括第一类检测模块、第二类检测模块和第三类检测模块；所述第一类检测模块、第二类检测模块和第三类检测模块分别搭载有多个传感器；所述第一类检测模块用于检测距离超过预定阈值的碍航物信息，所述第二类检测模块用于检测距离小于预定阈值的碍航物信息，所述第三类检测模块用于检测所述无人船在行驶过程中的运动信息，所述无人船在行驶过程中的运动信息包括船速和所述无人船的位置；所述判断单元用于当第一类检测模块和/或第二类检测模块检测到碍航物信息时，结合第三类检测模块检测到的无人船运动信息，对所述碍航物信息进行判断，判断其是否构成为有效碍航物；所述信息传递单元用于将判断单元的处理信息传递给所述控制单元；所述控制单元基于接收到的信息，控制所述动力推进单元，并选择是否对所述无人船的行驶路径进行修正。2.根据权利要求1所述一种无人船动态避障控制系统，其特征在于：其还包括计算单元；所述第一类检测模块搭载的传感器包括AIS信号接收机、船载固态雷达和声呐；所述第二类检测模块搭载的传感器包括光学传感器和红外传感器；所述第三类检测模块搭载的传感器至少包括加GPS、六轴陀螺仪 、电子海图和船体速度传感器；所述控制单元基于第三类检测模块获取的无人船运动信息，拟合出所述无人船的运动路径；当控制单元接收到有效碍航物信息时，所述计算单元根据碍航物信息计算修偏后的运动路径，并且控制单元根据修偏后的运动路径控制所述动力推进单元。3.根据权利要求2所述一种无人船动态避障控制系统，其特征在于：所述碍航物信息包括位置信息、速度信息和碍航物的尺寸信息；所述预定阈值为1海里；当第一类检测模块和/或第二类检测模块检测到碍航物时，所述判断单元基于检测信息，调用所述判断单元中存储的碍航物和本船的数据关联系统，对碍航物信息和无人船的运动信息、无人船尺寸信息的相关性进行计算，判断其是否构成为有效碍航物；并对碍航物信息按权重进行排序，所述计算单元并依此计算修偏后的运动路径；基于下列公式计算避障最优路径：
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(1)其中、分别为无人船沿轴、轴方向的速度，设从零点出发则，和为无人船在轴、轴上的位置；关于和的一范数的积分表达式如下所示：
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(2)定义为路径计算的代价函数，其中为无人船起始点的时间，为无人船到达终点的时间；存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思思，王立军，张威东，李锡金，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：