一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统与方法，所述系统包括监测上位机系统、无人机组和被测无人艇，所述监测上位机系统由用户输入模块、航径规划模块、无人机调度模块、无人艇实时位置信息融合模块、无人艇路径跟踪误差分析模块和结果输出模块组成。系统能根据用户输入起始点和终点信息，自动生成随机的规划航径，在无人艇跟踪所规划航径行驶的过程中，系统调度无人机组悬停在规划航径途经点上空对途经的无人艇进行在线监测，系统在融合多无人机的实时位置信息后对跟踪误差进行求解分析，最终评估出被测无人艇的路径跟踪性能。径跟踪性能。径跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统与方法


[0001]本专利技术涉及船舶测控
，尤其涉及一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统与方法。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的发展，无人驾驶技术得到快速发展。无人艇无需人员艇上作业，可以很好地完成海上作业任务，因此得到了越来越广泛的应用。然而无人艇的性能测试与评估至关重要，目前评估无人艇的性能，通常需要将众多测试设备安装到无人艇船体内部，这对无人艇的布置空间提出了特殊要求，特别对于某些小型无人艇，可能难以安装额外的测试设备，就算能安装，额外的测试设备可能会影响到小型无人艇的载重量和浮态，从而直接影响其自身的航行性能。因此如何实现无需在无人艇船体内布置测试设备，而采用一种外部测试手段对无人艇航行路径进行在线跟踪监测成了有待解决的难题。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统与方法，利用多台无人机组成的智能监测系统，对无人艇的路径跟踪性能进行多方位监测。用户可在所述系统输入航径的起始点和终点，所述系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统，其特征在于，所述系统包括监测上位机系统、无人机组和被测无人艇；所述监测上位机系统包括：用户输入模块，用于输入被测无人艇的航行起始位置和终点位置；航径规划模块，根据输入的航行起始位置和终点位置，规划航行路径；无人机调度模块，用于根据规划的航行路径调度无人机组按一定间隔悬停在路径各途经点，对途经的被测无人艇进行测量；无人艇实时位置信息融合模块，根据各无人机反馈的监测数据对无人艇航行中的实际位置进行解算，生成实际航行路径，并对实际航行路径轨迹进行存储；无人艇路径跟踪误差分析模块，用于对比规划的航行路径和实际航行路径，从而计算被测无人艇的路径跟踪误差；结果输出模块，用于显示和输出测试结果。2.如权利要求1所述的智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统，其特征在于，所述航行路径规划模块中，规划的航行路径不超出以输入的起始点和终点为对角线的正方形水域，规划的航行路径不交叉，且航行路径的最大曲率小于或等于无人艇的最大转向曲率。3.如权利要求1所述的智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统，其特征在于，所述无人机调度模块对调度位置的确定包括：计算规划航行路径的总长度，根据单架无人机能监测的有效距离将航行路径分割成长度相等的若干段航行路径，每段航行路径长度小于或等于单架无人机能监测的有效距离，且每段航行路径调度一台无人机进行监测。4.如权利要求1所述的智能无人艇航径规划与路径跟踪监测系统，其特征在于，所述无人艇的路径跟踪误差分析包括对比规划航行路径和无人艇的实际航行路径，在同一坐标下，做出规划航行路径曲线和无人艇实际航行路径曲线，然后分别过规划航行路径曲线上每个点做规划航行路径曲线自身的垂线，该垂线与实际航行路径曲线相交，规划航行路径曲线和实际航行路径曲线间所作出的垂线段长度便为对应的无人艇路径跟踪误差值，对整条规划航行路径曲线从起始点到终点，对每段垂线段长度进行积分，再将积分结果除以规划航行路径的长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彬，洪晓斌，饶银辉，陈远明，彭荣发，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：