一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法及系统技术方案

技术编号:42650639 阅读:94 留言:0更新日期:2024-09-06 01:43
本发明专利技术涉及船舶编队运动控制技术领域,具体公开了一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法及系统,方法包括:获取船舶编队的期望队形、当前位置和实际航速;根据所述船舶编队的期望队形和当前位置,分别将领航员和跟随者作为拓扑关系中心,计算编队队形偏离度;根据所述编队队形偏离度,确定下一时刻所述船舶编队的领航员;所述期望队形,以及下一时刻所述船舶编队的领航员的当前位置和实际航速,生成全部所述跟随者的运动指令。本发明专利技术能够根据编队实时控制状态,自主切换编队的领航员,使得编队全体成员能够以最小位置代价恢复到期望队形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶编队运动控制,尤其涉及一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法及系统


技术介绍

1、在海洋工程领域,船舶正在执行日益复杂的作业任务,如使用平台开采、沉管安装、应急救援、水下考察打捞等。鉴于单一船舶在起重吊运、设备配置、运载能力等方面的局限,船舶编队协同作业场景越来越广泛,尤其是在无人船舶领域,多智能体系统相比单个智能体完成更复杂的任务而且代价更小,已成为广泛共识。

2、保持船舶编队的队形,在海上作业的全过程都有重要意义,其本质是控制一致性问题,即使全部船舶之间的拓扑关系在运动及作业过程中保持一致。目前的编队队形保持策略,主要有领航跟随法、基于行为法、虚拟结构法、图论法等。

3、领航跟随法是最常用的队形保持方法,其基本原理是:编队以领航员的运动状态为基准,使跟随者与领航员的位置、姿态误差收敛到期望值,从而整个编队实现预定队形保持,将队形控制转化为跟踪控制来解决。如申请公布号cn117193322a的中国专利技术专利公开了一种船舶编队保持方法和装置。所述方法包括:每间隔预设周期调整从航船舶的势力场,包括:根据领航本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,所述船舶编队采用领航跟随模式,任一时刻,所述船舶编队中有且仅有一艘船舶为领航员,其余船舶为跟随者。

3.如权利要求1或2所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,所述编队队形偏离度的计算公式为:

4.如权利要求3所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,根据所述编队队形偏离度,确定下一时刻所述船舶编队的领航员的过程为:

5.如权利要求4所述的一种基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,所述船舶编队采用领航跟随模式,任一时刻,所述船舶编队中有且仅有一艘船舶为领航员,其余船舶为跟随者。

3.如权利要求1或2所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,所述编队队形偏离度的计算公式为:

4.如权利要求3所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保持方法,其特征在于,根据所述编队队形偏离度,确定下一时刻所述船舶编队的领航员的过程为:

5.如权利要求4所述的一种基于领航员自主切换的船舶编队队形保...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐凯王岭王福刘金龙孟令桐
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
类型:发明
国别省市:

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