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一种海上无人船控制系统和方法技术方案

技术编号:41424059 阅读:26 留言:0更新日期:2024-05-28 20:23
本发明专利技术属于海上无人船控制技术领域,公开了一种海上无人船控制系统和方法,所述海上无人船控制系统包括:无人船平台、无人船控制器、感知模块3、导航模块、控制模块、协同模块。本发明专利技术通过导航模块考虑国际海上避碰规则,避免与其他船舶或障碍物发生碰撞;通过控制模块根据无人船的实时状态误差和状态误差变化率,自动调整控制器的参数和规则,提高无人船的控制精度和鲁棒性;通过协同模块保证无人船的安全和效率。本发明专利技术通过图像识别方法直接将图片作为网络的输入,识别准确率比较高;且网络一经训练即可反复使用,处理效率高;训练时间短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海上无人船控制,尤其涉及一种海上无人船控制系统和方法


技术介绍

1、海上无人船是一种能够在海洋环境中自主或远程执行各种任务的水面舰艇,具有体积小、速度高、成本低和无人员伤亡风险等优点,可以在危险区域或者不适宜派遣有人舰船的区域执行任务,拓展了船舶的水上作业范围,具有很高的费效比。海上无人船的关键技术在于感知、导航和控制这三个方向。感知技术为无人船提供了眼睛和耳朵;导航技术用来接近或规避某些目标,相当于航迹规划或者是综合避障;控制技术就是无人船的运动姿态进行航线、航向的控制。其中,智能控制系统的性能,直接影响着无人船航行的操纵性、经济性和安全性。

2、目前,国内外有很多企业、研究机构和大学开展了无人船的开发工作,但是无人船的控制系统还存在一些问题和挑战,主要有以下几个方面:

3、无人船的水动力系数往往随环境和时间而变化,事先不容易获得精确的数值,导致基于数学模型的控制算法的精度和鲁棒性不足。

4、无人船的运动控制本质上是复杂非线性、不确定性系统的控制,又易受风、浪、流等干扰,其运动控制的难度大于有人船舶。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海上无人船控制系统,其特征在于,所述海上无人船控制系统包括:

2.如权利要求1所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述接收和处理无人船平台上的各类传感器的数据,包括无人船的位置、航向、航速、加速度、姿态等状态信息,以及周围环境的风、浪、流、目标等信息;

3.如权利要求2所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述图像识别方法:

4.如权利要求1所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述导航模块包括一个全局路径规划算法和一个局部路径规划算法,全局路径规划算法用于根据无人船的起点和终点,以及电子海图中的水深、水域范围等信息,生成无人船的全局最优航线,局部...

【技术特征摘要】

1.一种海上无人船控制系统,其特征在于,所述海上无人船控制系统包括:

2.如权利要求1所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述接收和处理无人船平台上的各类传感器的数据,包括无人船的位置、航向、航速、加速度、姿态等状态信息,以及周围环境的风、浪、流、目标等信息;

3.如权利要求2所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述图像识别方法:

4.如权利要求1所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述导航模块包括一个全局路径规划算法和一个局部路径规划算法,全局路径规划算法用于根据无人船的起点和终点,以及电子海图中的水深、水域范围等信息,生成无人船的全局最优航线,局部路径规划算法用于根据无人船的实时位置和周围环境的动态变化,生成无人船的局部最优航线,同时考虑国际海上避碰规则,避免与其他船舶或障碍物发生碰撞。

5.如权利要求1所述海上无人船控制系统,其特征在于,所述控制模块包括一个自适应模糊控制算法,用于根据无人船的实时状态误差和状态误差变化率,自动调整控制器的参数和规则,提高无人船的控制精度和鲁...

【专利技术属性】
技术研发人员:何士龙巩庆涛李康强胡鑫李鑫杨尧尧孙月君刘付印
申请(专利权)人:鲁东大学
类型:发明
国别省市:

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