【技术实现步骤摘要】
无人船轨迹追踪控制方法和装置
[0001]本申请属于设备控制
，尤其涉及一种无人船轨迹追踪控制方法和装置。
技术介绍
[0002]目前，无人车、无人机等无人系统飞速发展，然而无人船的发展处于相对落后的状态。然而，随着海洋环境的复杂化和海洋资源开发监测越来越重要，智能化成为船舶的发展趋势，全自主无人船相比较传统船舶能更灵活、安全、高效的适应民用军用的多种应用场景。在民用领域，无人船能够提供全天候的海洋环境监测、大范围海事搜救、海上运输等能力，同时对于水运路网发达的城市，无人船能够通过组成船队作为交通工具减轻城市陆路交通负载、全天候运送货物、组成临时水上桥梁等基础设施。在军用领域，无人船可以部署在无法派遣载人船只的水域，执行海岸巡逻、反潜等任务，降低人员伤亡风险。
[0003]全自主无人船的应用依赖于定位、模式识别、路径规划、控制等多种基础技术的研究。其中，在无人船控制领域有很多需要解决的问题，例如：位置保持、定点追踪、路径跟随、轨迹追踪等。其中，在追定点等更基础问题上发展出的轨迹追踪问题，能够直接承接路径规划模块...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人船轨迹追踪控制方法，其特征在于，所述方法包括：建立无人船运动模型，并通过构建的仿真环境模拟无人船和环境的交互过程；在对无人船运动模型的仿真交互的过程中产生训练数据，通过所述训练数据对所述无人船运动模型进行训练得到无人船控制器；将训练后的无人船控制器部署至目标无人船中，在所述目标无人船实际运行的过程中，对所述无人船控制器中的算法神经网络进行修正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立无人船运动模型包括：通过可微非线性方程建立如下的无人船运动模型：η＝T(η)vv＝M
‑1(τ+τ
env
)
‑
M
‑1(C(v)+D(v))v其中，x、y表示在地球坐标系下的无人船位置，ψ∈[
‑
π，π]表示无人船的航向角，是在船体坐标系下的无人船速度，u表示纵荡速度，v表示横荡速度，ω表示艏摇速度，T(η)表示地球坐标系和船体坐标系之间的转换矩阵，M(v)表示正定对称附加质量和惯性矩阵，D(v)表示阻尼矩阵，表示向心力与科里奥利矩阵，表示在3自由度无人船上的力和力矩，τ
env
表示环境干扰产生的力矩。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对无人船运动模型的仿真交互的过程中产生训练数据，通过所述训练数据对所述无人船运动模型进行训练得到无人船控制器包括：在对无人船运动模型的仿真交互的过程中产生训练数据；建立奖励函数来评价训练数据的控制行为；通过所述训练数据，以最大化累计奖励值对所述无人船控制器进行训练网络迭代更新，直至拟合得到最优控制策略。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述奖励函数包括以下奖励项：最小化追踪位置误差项、最小化航角误差项、角速度误差限制项、控制量震荡抑制项、能耗抑制项。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述训练数据，以最大化累计奖励值对所述无人船控制器进...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔媛媛，曹晓静，宁苒君，杨洁，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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