一种欠驱动船舶的靠泊导引方法技术

本发明专利技术公开了一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，涉及船舶智能航行技术领域，包括以下步骤：将船舶靠泊路径长度以相同的间隔均分为若干个插值点，作为靠泊航迹点的备选点集；在备选点集中进行搜索，找出与船舶距离最近的点作为基准点，并以此为基准向前推演找出目标点；以选取的基准点与目标点所在直线作为航迹线设计直线视线导航法；并基于非线性观测器对靠泊过程中风流干扰产生的漂角进行观测，以设计基于侧滑角补偿的改进

【技术实现步骤摘要】
一种欠驱动船舶的靠泊导引方法


[0001]本专利技术涉及船舶智能航行
，特别是涉及一种欠驱动船舶的靠泊导引方法
。

技术介绍

[0002]为推进智能船舶的发展，使船舶更加安全
、
环保
、
经济
、
可靠，作为船舶智能化自主航行“最后一公里”的关键，船舶自动靠泊技术势在必行
。
但由于船舶靠泊工作环境复杂，靠泊时低速导致的舵效差
、
岸壁效应等带来的影响，使得船舶靠泊变得更加复杂和困难
。
靠泊导引是船舶自动靠泊中重要的一步，不同于航迹跟踪导引，靠泊导引是在小尺度范围内的航向与航速导引，其导引的合理性直接影响自动靠泊的成功率
。
[0003]因此，如何提供一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，可根据靠泊规划路径为船舶的靠泊控制提供实时的航向与航速指令是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，旨在解决上述技术问题
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
生成靠泊路径的插值点：将船舶靠泊路径长度以相同的间隔均分为若干个插值点，作为靠泊航迹点的备选点集；
S2、
确定船舶基准点与目标点：在所述备选点集中进行搜索，找出与所述船舶距离最近的点作为基准点，并以此为基准向前推演找出目标点；
S3、
基于侧滑角补偿的视线导航法设计：以步骤二选取的所述基准点与所述目标点所在直线作为航迹线设计直线视线导航法；并基于非线性观测器对靠泊过程中风流干扰产生的漂角进行观测，以设计基于侧滑角补偿的改进
LOS
制导律；
S4、
确定船舶靠泊过程中的指令航速：根据船舶与泊位的距离，并采用分段函数的方式确定靠泊过程中实时的指令航速
。2.
根据权利要求1所述一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，其特征在于，
S1
具体包括：根据实际靠泊过程将船舶靠泊分解为直线靠近阶段和弧线靠泊阶段，所述直线靠近阶段和所述弧线靠泊阶段对应的船舶路径分别为直线段
(1)
和圆弧段
(2)
；所述直线段
(1)
的终点与所述圆弧段
(2)
的起点相衔接；对组成船舶靠泊路径的所述直线段
(1)
与所述圆弧段
(2)
分别进行离散化生成插值点；所述直线段
(1)
的离散化插值点选取方法为：式中，
(x0,y0)
为直线段
(1)
起点，
(x1,y1)
为直线段
(1)
终点，
d
表示选定的插值点间隔，
(x
i
,y
i
)
为生成的插值点，
D
line
表示直线段
(1)
起点与终点的直线距离，
θ
line
表示直线段
(1)
终点相对于起点的方位角；所述圆弧段
(2)
的离散化插值点选取方法为：式中，
(x1,y1)
为直线段
(1)
终点与圆弧段
(2)
起点，
(x
center
,y
center
)
为圆弧段
(2)
的圆心位置，
θ
rot
为圆弧段
(2)
弧长所对应的圆心角角度，
R
表示圆弧段
(2)
半径，
d
表示采样间隔，
(x
j
,y
j
)
表示生成的插值点；将生成的直线段
(1)
插值点
(x
i
,y
i
)
与圆弧段
(2)
插值点
(x
j
,y
j
)
顺序排列组成插值点集，
作为船舶航迹点的备选点集
(x
k
,y
k
)
，
k
＝
1,
…
,3.
根据权利要求2所述一种欠驱动船舶的靠泊导引方法，其特征在于，
S2
具体包括：在靠泊...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊庆，李伟，于双宁，但杨文，孟凡彬，胡英俊，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七零七研究所九江分部，
类型：发明
国别省市：