一种无人舰艇控制系统及自动巡航控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种无人舰艇控制系统及自动巡航控制方法，系统包括控制模块、处理模块、执行模块和加密网络模块，所述控制模块用于输入航线信息，所述处理模块用于对航线信息进行解析，所述执行模块基于解析结果对无人舰艇进行航行操作，所述加密网络模块用于在所述控制模块、所述处理模块和所述执行模块之间传输信息；本系统只需要进行航线规划，能够自动控制无人舰艇在海域中航行，当航线是封闭航线时，能够完成无人舰艇的自动巡航，减少了人为操作，提高了自动化程度。提高了自动化程度。提高了自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种无人舰艇控制系统及自动巡航控制方法


[0001]本专利技术涉及二维的位置或航道控制领域，具体涉及一种无人舰艇控制系统及自动巡航控制方法。

技术介绍

[0002]无人舰艇是一种无人操作的舰艇，主要有无人水面舰艇和无人潜航器两种，主要用于执行危险以及不适于有人船只执行的任务，无人舰艇有望在未来10年内彻底变革海军的军事行动和战争，无人舰艇通常通过无线指挥系统对其进行控制，但现有控制系统中，对无人舰艇的人为操作过多，使得人力成本较大，同一时间控制的无人舰艇存在上限，有待提高自动化程度。
[0003]
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
[0004]现在已经开发出了很多航线控制系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的控制系统有如公开号为CN112925324B所公开的系统，这些系统一般包括远程控制单元，用于发出远程控制信号，所述远程控制单元包括遥控器、网络移动终端，所述遥控器包括预定巡航路线选择开关；信息处理单元，所述信息处理单元与遥控器、网络移动终端信号连通，用于接收所述遥控器、网络移动终端发出的远程控制信号并进行处理并生成执行控制信号；执行单元，用于接收所述信息处理单元发出的执行控制信号或遥控器所发出的远程控制信号，并根据所述接收的控制信号控制舰艇的移动。但是该系统中仍然存在较多的人为操作，且不能大批量地对无人舰艇进行控制，自动化程度有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种无人舰艇控制系统及自动巡航控制方法。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种无人舰艇控制系统，包括控制模块、处理模块、执行模块和加密网络模块，所述控制模块用于输入航线信息，所述处理模块用于对航线信息进行解析，所述执行模块基于解析结果对无人舰艇进行航行操作，所述加密网络模块用于在所述控制模块、所述处理模块和所述执行模块之间传输信息；
[0008]所述处理模块包括位置处理单元、航线处理单元和指令发送单元，所述位置处理单元将航线信息转换成实际航线坐标集{(X，Y)}，所述航线处理单元根据所述实际航线坐标集处理成一个或多个航段，并基于每个航段生成一个航线指令，所述指令发送单元基于无人舰艇的实时位置发送对应的航线指令；
[0009]所述指令发送单元包括第二寄存器和第二计算处理器，所述第二寄存器用于存储指令集信息，所述指令集中的指令形式为(P0，θ)
i
，其中，P0为判断点，θ为执行角，i为航段序号，所述第二计算处理器用于将无人舰艇的实时坐标与判断点进行计算对比，在满足要求
时将执行角通过所述加密网络模块发送给所述执行模块；
[0010]进一步的，所述位置处理单元包括第一寄存器和第一计算处理器，所述第一寄存器用于保存海域地图的起点坐标信息，所述第一计算处理器根据海域地图的起点坐标信息和航线的相对坐标信息计算得到航线的实际坐标信息；
[0011]进一步的，所述航线处理单元包括坐标分析处理器和指令生成处理器，所述坐标分析处理器根据坐标集{(X，Y)}将航线分成多个航段，所述指令生成处理器根据每个航段生产一个指令；
[0012]进一步的，所述坐标分析处理器将航线分成多个航段的过程包括如下步骤：
[0013]S1、在坐标集{(X，Y)}中获取一个点作为起始点P0；
[0014]S2、设置取点指针，所述取点指针将按照顺序获取起始点P0后面的点；
[0015]S3、使用取点指针在坐标集{(X，Y)}中获取一个点，将该点作为分析点P1，若坐标集{(X，Y)}中的点已取完，则结束该过程；
[0016]S4、计算出偏移距离Δd：
[0017][0018]其中，d0为基础偏移距离，α为远程系数，X(P)表示点P的横坐标，Y(P)表示点P的纵坐标，P为P0或P1；
[0019]S5、判断所有处于点P0与点P1之间的点到P0、P1连线的距离是否均小于偏移距离，若是，则跳至步骤S3，若否，则跳至步骤S6；
[0020]S6、将P0与P1的连线作为一个航段，将P1的坐标替换P0的坐标得到新的点P0，跳至步骤S3；
[0021]进一步的，所述第二寄存器根据航段序号对指令(P0，θ)
i
进行排序，当所述指令发送单元将第二寄存器中首个指令信息的执行角发送至所述执行模块后，将首个指令信息从第二寄存器中删除；
[0022]一种无人舰艇自动巡航控制方法，包括如下步骤：
[0023]S21、设置封闭航线；
[0024]S22、将航线切分成至少三个航段，每个航段生成一个指令(P0，θ)，并基于航段顺序对指令排序；
[0025]S23、获取无人舰艇的实时坐标，与首个指令的P0对比，对比一致时根据对应的θ调整航向；
[0026]S24、将首个指令移动至序列尾部；
[0027]S25、不断重复步骤S23和步骤S24，实现在封闭航线上自动巡航。
[0028]本专利技术所取得的有益效果是：
[0029]本系统只需要对航线进行规划，然后对航线进行自动分析处理得到指令集，并结合无人舰艇上传的实时位置信息在对应的时机发送对应的指令，使得无人舰艇能够在规划的航线上自动航行，而当航线为封闭航线时，通过将指令集中的指令循环处理，使得无人舰艇能够在封闭航线上一直进行巡航，本系统能够将不同的航线与不同的无人舰艇进行绑定设置，同时控制多架无人舰艇在海域上航行。
[0030]为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说
明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。
附图说明
[0031]图1为本专利技术整体结构框架示意图；
[0032]图2为本专利技术控制模块构成示意图；
[0033]图3为本专利技术处理模块构成示意图；
[0034]图4为本专利技术位置处理单元构成及运行逻辑示意图；
[0035]图5为本专利技术指令发送单元构成及运行逻辑示意图。
具体实施方式
[0036]以下是通过特定的具体实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。
[0037]实施例一。
[0038]本实施例提供了一种无人舰艇控制系统，结合图1，包括控制模块、处理模块、执行模块和加密网络模块，所述控制模块用于输入航线信息，所述处理模块用于对航线信息进行解析，所述执行模块基于解析结果对无人舰艇进行航行操作，所述加密网络模块用于在所述控制模块、所述处理模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人舰艇控制系统，其特征在于，包括控制模块、处理模块、执行模块和加密网络模块，所述控制模块用于输入航线信息，所述处理模块用于对航线信息进行解析，所述执行模块基于解析结果对无人舰艇进行航行操作，所述加密网络模块用于在所述控制模块、所述处理模块和所述执行模块之间传输信息；所述处理模块包括位置处理单元、航线处理单元和指令发送单元，所述位置处理单元将航线信息转换成实际航线坐标集{(X，Y)}，所述航线处理单元根据所述实际航线坐标集处理成一个或多个航段，并基于每个航段生成一个航线指令，所述指令发送单元基于无人舰艇的实时位置发送对应的航线指令；所述指令发送单元包括第二寄存器和第二计算处理器，所述第二寄存器用于存储指令集信息，所述指令集中的指令形式为(P0，θ)
i
，其中，P0为判断点，θ为执行角，i为航段序号，所述第二计算处理器用于将无人舰艇的实时坐标与判断点进行计算对比，在满足要求时将执行角通过所述加密网络模块发送给所述执行模块。2.如权利要求1所述的一种无人舰艇控制系统，其特征在于，所述位置处理单元包括第一寄存器和第一计算处理器，所述第一寄存器用于保存海域地图的起点坐标信息，所述第一计算处理器根据海域地图的起点坐标信息和航线的相对坐标信息计算得到航线的实际坐标信息。3.如权利要求2所述的一种无人舰艇控制系统，其特征在于，所述航线处理单元包括坐标分析处理器和指令生成处理器，所述坐标分析处理器根据坐标集{(X，Y)}将航线分成多个航段，所述指令生成处理器根据每个航段生产一个指令。4.如权利要求3所述的一种无人舰艇控制系统，其特征在于，所述坐标分析处理器将航线分成多个航...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁思鸣，韩恩权，韩胡莎，魏征，李天辰，李杨，
申请(专利权)人：中国人民解放军九二五七八部队，
类型：发明
国别省市：