本申请适用于无人船云台控制领域，提供一种无人船云台自动转向方法，获取基站和无人船云台的经纬度；根据距离公式计算无人船云台与基站之间的距离，得到多个距离值；选择多个距离值中的最小值，最小值对应的基站为最近基站；根据角度公式得到无人船云台沿最近基站方向的方位角一；获取无人船云台当前朝向的方位角二；方位角是与正北方向沿顺时针方向之间的夹角；计算方位角二与方位角一的差值，得到转动角度；根据最近基站高度得到无人船云台与最近基站之间的仰角夹角；根据转动角度和仰角夹角调整无人船云台姿态，使得云台更加精准的的对向基站，使网络连接更加稳定、信号回传更加高效，解决无人船距离基站过远和实时视频不稳定的问题。定的问题。定的问题。
【技术实现步骤摘要】
无人船云台自动转向方法、系统、计算机设备和存储介质
[0001]本专利技术属于无人船控制领域，特别是涉及一种无人船云台自动转向方法、系统、计算机设备和存储介质。
技术介绍
[0002]在湿地生态领域，水面无人船在自动巡检，自动监测鸟类，自动水下测绘等领域有着广泛应用，无人船的巡检相比于传统方式中需要工作人员携带诸多装备开船下湖操作在效率上要高出40倍，还为水面作业人员免去许多人身安全的风险，在遇大风大雨天气，自动无人船有着更为明显的优势。
[0003]目前，市面上的无人船通过无人船上的无线网桥与岸上的无线基站进行通信，来控制无人船的运动和监测工作。
[0004]但在实际过程中，无人船受到天气等影响，导致无线网桥无法对准岸上无线基站，使得信息传输效率低下、视频画面卡顿，影响用户操作体验。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的在于提供一种无人船云台自动转向方法，旨在解决现有技术中无人船受到天气等影响导致无线网桥无法对准岸上无线基站，使得信息传输效率低下、视频画面卡顿，影响用户操作体验等问题。
[0006]本申请实施例是这样实现的，一种无人船云台自动转向方法，包括：获取基站和无人船云台的经纬度；根据距离公式计算所述无人船云台与所述基站之间的距离，得到多个距离值；选择多个距离值中的最小值，所述最小值对应的基站为最近基站；根据角度公式得到所述无人船云台沿所述最近基站方向的方位角一；获取所述无人船云台当前朝向的方位角二；所述方位角是与正北方向沿顺时针方向之间的夹角；计算方位角二与方位角一的差值，得到转动角度；根据所述最近基站高度得到所述无人船云台与所述最近基站之间的仰角夹角；根据所述转动角度和仰角夹角调整无人船云台姿态。
[0007]本申请实施例的另一目的在于一种无人船云台自动转向系统，所述系统包括：转动云台，用于提供信号发送平台和环境信息监测平台；定位模块，所述定位模块用于确定所述转动云台的经纬度信息、安装高度以及安装方位角信息；信息存储模块，所述信息存储模块记录所述基站的经纬度信息和安装高度信息；运算控制模块，所述运算控制模块通过距离公式计算所述基站与所述转动云台之间的距离和方位角信息。
[0008]本申请实施例提供的一种无人船云台自动转向方法，根据无人船云台的经纬度和
基站的经纬度计算需要转动的角度，使云台上的网桥信号发送端转向最近基站，同时通过计算网桥信号发送端相对最近基站需要改变的仰角角度，使其更加精准的对向最近基站，使网络连接更加稳定、信号回传更加高效，解决无人船距离基站过远和实时视频不稳定的问题。
附图说明
[0009]图1为一个实施例中提供的一种无人船云台自动转向方法的流程图；图2为一个实施例中一种无人船云台自动转向装置的结构框图；图3为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
[0010]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0011]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0012]如图1所示一种无人船云台自动转向方法，具体包括以下步骤：步骤S102，获取基站和无人船云台的经纬度。
[0013]在本申请实施例中，基站架设在岸边，因为其位置固定，所以其的经纬度、高度等信息可以预存储在无人船的信息存储模块中，无人船云台实时监测水面及周边环境信息，其为不断运动的，通过卫星对其经纬度进行准确定位。
[0014]步骤S104，根据距离公式计算所述无人船云台与所述基站之间的距离，得到多个距离值, 选择多个距离值中的最小值，所述最小值对应的基站为最近基站。
[0015]在本申请实施例中，距离公式充分考虑了地球表面的弧度，无人船不断运动过程中，其最近的基站也在不断变化，无人船实时计算其与不同位置基站的距离值，便于从多个距离值中始终选择最小的距离，减少通信的延迟，最近基站确定后，并非不再改变，而是根据无人船的位置信息，保证与其信息传输的基站为最近的基站。
[0016]步骤S106，根据角度公式得到所述无人船云台沿所述最近基站方向的方位角一；在本申请实施例中，无人船在不断的运动中，其经纬度也在不断改变，要保证其云台朝向最近基站，以无人船为方向角一的顶点，无人船与最近基站的连线与无人船正北方向形成两个夹角，把沿顺时针方向的夹角作为方向角一，示例性的，以平面坐标系为例，最近基站的经纬度为（60
°
，40
°
），无人船的经纬度为（61
°
，40
°
），则方向角一为270
°
，上述仅是说明方向角的判断方式，而实际工作中需要考虑球面的弧度。
[0017]步骤S108，获取所述无人船云台当前朝向的方位角二；所述方位角是与正北方向沿顺时针方向之间的夹角；计算方位角二与方位角一的差值，得到转动角度；在本申请实施例中，无人船云台当前朝向是指云台因无人船监测需求而面对的方向，其与无人船运动方向没有关联，方位角二是无人船云台当前朝向与正北方向顺时针方
向的夹角，方位角一减去方位角二，所得到的转动角度有正有负，为正值时，云台转动的方向为顺时针方向，为负值时，云台转动的方向为逆时针方向，示例性的，以平面坐标系为例，无人船的航向为东南方向，此时最近基站在无人船的正南方，则方向角一为180
°
，此时无人船云台的监测方向为正东方，则方向角二为90
°
，方向角一减去方向角二为90
°
，则无人船云台需要顺时针旋转90
°
，即可将云台旋转到面对最近基站方向上。
[0018]步骤S110，根据所述最近基站高度得到所述无人船云台与所述最近基站之间的仰角夹角。
[0019]在本申请实施例中，最近基站高度相对水面为固定值，无人船云台的高度可以取其相对静水面的高度，也可以忽略不计，而最近基站与无人船之间的距离也通过两者的经纬度计算得到，把基站高度和最近基站与无人船之间距离看作直角三角形的直角边，通过反正弦函数公式，可得到无人机云台需要的仰角角度。
[0020]步骤S112，根据所述转动角度和仰角夹角调整无人船云台姿态。
[0021]在本申请实施例中，无人船云台调整水平方向及俯仰姿态使其通信方向更加精准的对向基站，使网络连接更加稳定、信号回传更加高效，解决无人船距离基站过远和实时视频不稳定的问题。
[0022]在一个实施例中，所述基站经纬度可以表示为（x，y），所述无人船云台经纬度可以表示为（x0，y0），所述最近基站经纬度可以表示为（x
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人船云台自动转向方法，所述方法包括：获取基站和无人船云台的经纬度；根据距离公式计算所述无人船云台与所述基站之间的距离，得到多个距离值；选择多个距离值中的最小值，所述最小值对应的基站为最近基站；根据角度公式得到所述无人船云台沿所述最近基站方向的方位角一；获取所述无人船云台当前朝向的方位角二；所述方位角是与正北方向沿顺时针方向之间的夹角；计算所述方位角二与所述方位角一的差值，得到转动角度；根据所述最近基站高度得到所述无人船云台与所述最近基站之间的仰角夹角；根据所述转动角度和所述仰角夹角调整无人船云台姿态。2.根据权利要求1所述的一种无人船云台自动转向方法，其特征在于，所述基站经纬度表示为（x，y），所述无人船云台经纬度表示为（x0，y0），所述最近基站经纬度表示为（x
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，y
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）。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离公式为：，公式中r为地球半径，d为距离，单位为米；y为所述基站的纬度，y0为所述无人船云台的纬度，x为所述基站的经度，x0为所述无人船云台的纬度，单位为度。4.根据权利要求1所述的一种无人船云台自动转向方法，其特征在于，所述角度公式为：，公式中，x
min
，y
min
为最近基站的经度和纬度；x0，y0无人船云台经度和纬度；Ang1为方向角一。5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒璐，
申请(专利权)人：百鸟数据科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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