CN105676871A - 基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，整体设置在模型船上，模型船设置于模拟航道中；包括环境感知子系统、路径规划子系统和运动控制子系统；环境感知子系统用于采集模型船航行状态和模拟环境因素信息；路径规划子系统用于根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向；运动控制子系统结合航向跟踪模型和轨迹跟踪模型、航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令，控制舵机和螺旋桨。本发明在模型船上进行仿真实验，为大型船舶操作控制实验提供例证，为内河大型船舶安全航行提供重要保障，该系统降低大型船舶实验的难度和成本。
Description
技术领域
本发明涉及船舶航行控制技术领域，尤其涉及一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统及方法。
背景技术
随着社会经济的不断发展，船舶数量和运输量不断增大，船舶的航行安全与节能问题受到愈来愈多的关注。随着船舶综合船桥系统、自动导航系统等技术的发展，船舶智能化水平不断提升，无人驾驶船舶成为未来船舶发展的必然趋势。无人驾驶船舶能有效减少人力成本，降低船舶事故发生概率，以及提升船舶营运效率。
自主航行技术是船舶实现无人驾驶的重要保证。船舶自主航行具体是指船舶在获取航行目的地后，在完全没有人参与情况下，够自主感知周围环境信息，自主设计航线，并自主操纵船舶按照预设航线航行的过程。自主航行过程涉及复杂的数据处理、融合、最优化、人工智能等问题，目前相关的理论和方法还不够完善，亟待进一步研究。但真实实验因受客观条件的制约，研究自主航行相关理论和技术需耗费较高的成本，且实验验证过程中可能由于对船舶缺乏了解或其他不确定因素导致实验失败甚至危险发生。
随着计算机和仿真技术的发展，仿真实验已成为进行真实实验前的一种必要的研究手段。由于计算机仿真或半实物仿真过程中的部分数据和环境是由计算机生成，很难保证真实环境下的一致性。
发明内容
为解决当前直接对大型船舶进行控制实验困难的问题，本发明提供一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统及方法。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：该仿真系统整体设置在模型船上，模型船设置于模拟航道中，模拟航道中设置有模拟环境因素；
该仿真系统包括环境感知子系统、路径规划子系统和运动控制子系统；其中
环境感知子系统用于采集模型船航行状态和模拟环境因素信息，并分别发送给路径规划子系统和运动控制子系统；
路径规划子系统用于根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向，发送给运动控制子系统；
运动控制子系统包括上位机、下位机和控制机构；上位机用于建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型，根据环境感知子系统得到的模型船航行状态，与路径规划子系统得到的跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差，航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；下位机用于解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号；控制机构用于根据舵机控制信号和螺旋桨控制信号控制舵机和螺旋桨。
按上述系统，所述的运动控制子系统还包括远程遥控模块，用于通过远程遥控操作进行应急保护。
按上述系统，所述的上位机还包括紧急避碰模块，用于接收螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值，判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
按上述系统，所述的环境感知子系统包括用于识别模型船船首和船尾的标志灯、用于测量模型船与距离其周围一定范围内障碍物之间距离的距离传感器、用于识别障碍物的激光雷达、用于对障碍物进行定位的船载摄像头；环境感知子系统还包括设置在岸基用于捕捉标志灯从而对模型船进行图像识别定位的岸基单目摄像头。
按上述系统，所述的路径规划子系统运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划。
利用上述基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统实现的仿真方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、环境感知：
采集模型船航行状态和模拟环境因素信息；
S2、规划路径：
根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向；
S3、运动控制：
3.1、建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型；
3.2、根据模型船航行状态，与跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差；
3.3、航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；
3.4、解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号，控制舵机和螺旋桨。
按上述方法，所述的S3还包括远程遥控步骤，通过远程遥控操作进行应急保护。
按上述方法，所述的S3还包括紧急避碰步骤，接收螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值，判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
按上述方法，所述的S1具体包括：在模型船船首和船尾分别设置标志灯；在岸基设置岸基单目摄像头用于捕捉标志灯从而对模型船进行图像识别定位；测量模型船与距离其周围一定范围内障碍物之间距离；识别障碍物并对障碍物进行定位。
按上述方法，所述的S2运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划。
本发明的有益效果为：
1、本发明设计了一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统及方法，将研究成果在模型船上进行仿真实验，为大型船舶操作控制实验提供例证，最终为内河大型船舶安全航行提供重要保障，该系统和方法降低大型船舶实验的难度和成本。
2、通过补充远程遥控、紧急避碰等模块和步骤，进一步提高了自主航行的安全性和可靠性，并且，该系统和方法能够兼容性的在上位机补入其它各种控制测试系统或方法，为今后开展大型船舶轨迹跟踪控制、航迹控制、鲁棒控制等提供测试平台支持，实现了发明的通用性。
3、通过对环境感知、路径规划子系统进一步的细化，提高整个仿真系统的仿真性能和精确度。
附图说明
图1是本发明一实施例的信息传递框架图。
图2是环境感知子系统的结构框图。
图3是路径规划子系统的结构框图。
图4是运动控制子系统的结构框图。
图5是本发明一实施例的通信方式图。
图中：1、超声波传感器，2、标志灯，3、激光雷达，4、船载摄像头，5、岸基单目摄像头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本发明提供一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，该仿真系统整体设置在模型船上，模型船设置于模拟航道中，模拟航道中设置有模拟环境因素；如图1所示，该仿真系统包括环境感知子系统、路径规划子系统和运动控制子系统；其中环境感知子系统用于采集模型船航行状态和模拟环境因素信息，并分别发送给路径规划子系统和运动控制子系统；路径规划子系统用于根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向，发送给运动控制子系统；运动控制子系统如图4所示，包括上位机、下位机和控制机构；上位机（本实施例中选用计算机作为上位机）用于建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型，根据环境感知子系统得到的模型船航行状态，与路径规划子系统得到的跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差，航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；下位机（本实施例中选用电路板为下位机）用于解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号；控制机构用于根据舵机控制信号和螺旋桨控制信号控制舵机和螺旋桨（本实施例中包括驱动机构和执行机构，驱动机构为螺旋桨电动机和舵机，执行机构包括螺旋桨和舵）。
所述的运动控制子系统还包括远程遥控模块，用于通过远程遥控操作进行应急保护。
所述的上位机还包括紧急避碰模块，用于接收螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值，判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
所述的环境感知子系统如图2所示，包括用于识别模型船船首和船尾的标志灯2、用于测量模型船与距离其周围一定范围内障碍物之间距离的距离传感器（本实施例中选用超声波传感器1）、用于识别障碍物的激光雷达3、用于对障碍物进行定位的船载摄像头4；环境感知子系统还包括设置在岸基用于捕捉标志灯从而对模型船进行图像识别定位的岸基单目摄像头5。本实施例中，所述的2个标志灯分别安装在船尾和船首，两个标志灯的形状均为球形，且颜色不同，一个蓝灯、一个绿灯，分别用于识别目标船舶的船首和船尾，识别过程中，用两个彩灯连线的中心表征目标船舶的形心。实际应用中，还可通过标志灯的形状等其它方式来区别船首和船尾。
所述的路径规划子系统如图3所示，运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划。
利用上述基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统实现的仿真方法，包括以下步骤：
S1、环境感知：采集模型船航行状态和模拟环境因素信息。
具体的，超声波传感器测量小范围内模型船与前后方障碍物的距离；激光雷达通过扫描障碍物轮廓来识别障碍物；船载摄像头在确定具体障碍物的同时对障碍物进行定位；岸基单目摄像头捕捉模型船首尾标志灯，以对模型船进行图像识别定位；通过对超声波传感器、激光雷达和船载摄像头实时数据处理，得到模型船周围环境信息（障碍物距离本船的距离、方位和相对速度）；通过岸基图像处理计算得到当前时刻的模型船状态信息（位置、航向与航速）。
在本实施例中，环境感知子系统中运用岸基单目摄像头进行模型船定位的软件基于VisualC++6.0与OpenCV平台进行开发；运用岸基单目摄像头进行模型船定位的软件采用基于颜色阈值的图像识别算法。
S2、规划路径：根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向。
S3、运动控制：
3.1、建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
具体的，本实施例中，上位机建立模型船轨迹跟踪模型与Nomoto二阶非线性航向响应模型。
3.2、上位机根据环境感知子系统得到的模型船航行状态，与路径规划子系统得到的跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差。
3.3、上位机航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；
3.4、下位机解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号，控制舵机和螺旋桨。
优选的，S3还包括远程遥控步骤，通过岸基上的计算机远程遥控操作进行应急保护。运动控制子系统包括自主航行和远程遥控2种模式，一般情况下，采用自主航行模式，但需要应急保护或其它特殊需求时，采用远程遥控模式，因此，远程遥控模式是作为一个后备补充模式。
优选的，S3还包括紧急避碰步骤，分别将光电编码器、绝对式角度传感器、超声波传感器测得的螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值生成报文，传输到串口收发器进行反馈到上位机，上位机解析报文后判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令通过串口收发器发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
本实施例中，运动控制子系统中采用非线性模型预测控制算法进行轨迹跟踪，上位机仿真软件基于VisualC++6.0平台进行开发。
图5是本发明一实施例的通信方式图，激光雷达、船载摄像头与上位机通过网口相连；超声波传感器通过信号线与下位机相连；岸基单目摄像头通过光纤与岸上的计算机相连，计算机通过Wi-Fi连接上位机上的无线网卡，将摄像头采集的图像进行图像处理后发送给上位机，并可对模型船进行远程遥控；上位机与下位机通过RS232串口进行通信；螺旋桨的电动机、舵机、用于采集螺旋桨转速的光电编码器分别通过信号线与下位机相连；用于采集舵角的绝对式角度传感器通过RS422串口与下位机相连。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：该仿真系统整体设置在模型船上，模型船设置于模拟航道中，模拟航道中设置有模拟环境因素；
该仿真系统包括环境感知子系统、路径规划子系统和运动控制子系统；其中
环境感知子系统用于采集模型船航行状态和模拟环境因素信息，并分别发送给路径规划子系统和运动控制子系统；
路径规划子系统用于根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向，发送给运动控制子系统；
运动控制子系统包括上位机、下位机和控制机构；上位机用于建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型，根据环境感知子系统得到的模型船航行状态，与路径规划子系统得到的跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差，航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；下位机用于解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号；控制机构用于根据舵机控制信号和螺旋桨控制信号控制舵机和螺旋桨。
2.根据权利要求1所述的基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：所述的运动控制子系统还包括远程遥控模块，用于通过远程遥控操作进行应急保护。
3.根据权利要求1或2所述的基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：所述的上位机还包括紧急避碰模块，用于接收螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值，判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
4.根据权利要求1所述的基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：所述的环境感知子系统包括用于识别模型船船首和船尾的标志灯、用于测量模型船与距离其周围一定范围内障碍物之间距离的距离传感器、用于识别障碍物的激光雷达、用于对障碍物进行定位的船载摄像头；环境感知子系统还包括设置在岸基用于捕捉标志灯从而对模型船进行图像识别定位的岸基单目摄像头。
5.根据权利要求1所述的基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统，其特征在于：所述的路径规划子系统运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划。
6.利用权利要求1所述的基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真系统实现的仿真方法，其特征在于：它包括以下步骤：
S1、环境感知：
采集模型船航行状态和模拟环境因素信息；
S2、规划路径：
根据模型船航行状态和模拟环境因素信息，进行航行规划，得出跟踪航线、设定航速及设定航向；
S3、运动控制：
3.1、建立航向跟踪模型和轨迹跟踪模型；
3.2、根据模型船航行状态，与跟踪航线、设定航速及设定航向进行比较，得出航线偏差、航向偏差及航速偏差；
3.3、航向跟踪模型和轨迹跟踪模型结合航线偏差、航向偏差及航速偏差，计算模型船下一步航行所需的舵角及螺旋桨转速指令；
3.4、解析舵角和螺旋桨转速指令，生成舵机控制信号和螺旋桨控制信号，控制舵机和螺旋桨。
7.根据权利要求6所述的仿真方法，其特征在于：所述的S3还包括远程遥控步骤，通过远程遥控操作进行应急保护。
8.根据权利要求6或7所述的仿真方法，其特征在于：所述的S3还包括紧急避碰步骤，接收螺旋桨转速、舵角值、模型船与障碍物之间的距离值，判断是否需要紧急避碰，若需紧急避碰，立即生成避碰指令发送给下位机，若无需避碰，则将结果传入航向跟踪模型和轨迹跟踪模型。
9.根据权利要求6所述的仿真方法，其特征在于：所述的S1具体包括：在模型船船首和船尾分别设置标志灯；在岸基设置岸基单目摄像头用于捕捉标志灯从而对模型船进行图像识别定位；测量模型船与距离其周围一定范围内障碍物之间距离；识别障碍物并对障碍物进行定位。
10.根据权利要求6所述的仿真方法，其特征在于：所述的S2运用人工势能场算法计算障碍物对在航模型船的影响范围，再利用A*算法进行路径规划。
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Cited By (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106354144A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-01-25 | 重庆万里高科技有限公司 | 无人船航向控制自动纠偏方法及系统 |
| CN106774341A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 四方继保（武汉）软件有限公司 | 无人船运动控制系统及运动控制方法 |
| CN106909145A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-06-30 | 武汉理工大学 | 无人航道测量船障碍物实时感知避障系统与方法 |
| CN106990784A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-28 | 大连理工大学 | 一种用于监测控制救援无人车的系统及其方法 |
| CN107037809A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-08-11 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于改进蚁群算法的无人艇避碰方法 |
| CN107092211A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-25 | 浙江大学 | 一种基于arm的双冗余无人船船载控制系统和方法 |
| CN107144415A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 基于自航方式纯稳性丧失模型试验测控系统 |
| CN107289939A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 武汉理工大学 | 基于svm算法的无人船路径规划方法 |
| CN107329477A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-07 | 河海大学常州校区 | 一种无人船导航和自动驾驶设备及其方法 |
| CN108170136A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-15 | 武汉理工大学 | 基于无线传感网络的多无人艇编队控制系统及方法 |
| WO2018152748A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Method and system for simulating movable object states |
| CN108639177A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-10-12 | 南京赫曼机器人自动化有限公司 | 一种自主全遍历爬壁机器人 |
| CN108710372A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-26 | 武汉理工大学 | 一种用于群水面无人艇的自主避碰系统及方法 |
| CN109084747A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-25 | 武汉理工大学 | 基于通用三维引擎的水上交通全景三维导航系统及方法 |
| CN109634289A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 大连海事大学 | 一种无人船自主航行系统及其工作方法 |
| CN110062916A (zh) * | 2017-04-11 | 2019-07-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于模拟可移动平台的操作的视觉模拟系统 |
| CN110203325A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-06 | 上海外高桥造船有限公司 | 船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法及系统 |
| CN110221546A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-10 | 武汉理工大学 | 虚实融合的船舶智能控制系统测试平台 |
| CN110316327A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-11 | 山东丛林凯瓦铝合金船舶有限公司 | 一种模块化无人艇 |
| CN110715663A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-21 | 武汉理工大学 | 一种内河自主导航应急无人船及其使用方法 |
| CN110879394A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-13 | 湖南纳雷科技有限公司 | 基于运动姿态信息的无人船雷达避障系统及方法 |
| CN110928278A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-27 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种用于无人艇的自主安全航行方法和无人艇 |
| CN111176290A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 北京航天发射技术研究所 | 一种无人艇信息融合处理方法和系统 |
| CN111240226A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种用于船载视觉感知设备的仿真测试系统及方法 |
| CN111240225A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶循迹航行能力计算机仿真测试系统及方法 |
| CN111309036A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-06-19 | 江苏博人文化科技有限公司 | 一种基于自动驾驶船的空间信息测量系统 |
| CN111338410A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-06-26 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶航向航速综合控制的方法 |
| CN111353233A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-30 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 智能船舶自主航行功能测试仿真实验框架 |
| CN111413987A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-14 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种船舶航行模拟驾驶系统及开发方法 |
| CN111532398A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-14 | 杭州智海人工智能有限公司 | 一种关于无人船的模拟与观测算法 |
| CN111580499A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-25 | 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） | 自动航行功能的验证方法、装置及电子设备 |
| CN111766862A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-10-13 | 广州极飞科技有限公司 | 避障控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 |
| CN111857137A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 中国舰船研究设计中心 | 一种信息高度集成化的水下航行控制台及航行控制方法 |
| CN111913406A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-10 | 闽江学院 | 面向船舶智能航行与安全的船岸协同仿真系统 |
| CN111930119A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-13 | 河海大学 | 流速自适应的无人船自主规划路径和运动精确跟踪方法 |
| CN112558615A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-03-26 | 北京理工大学 | 一种智能无人船实时仿真控制系统 |
| CN112631293A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-09 | 江苏大学 | 一种基于人工势场法的无人船防碰撞物联网控制系统及方法 |
| CN112925222A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-08 | 武汉理工大学 | 一种基于ros的无人艇运动控制仿真方法及装置 |
| CN113120186A (zh) * | 2020-01-16 | 2021-07-16 | 广州幻境科技有限公司 | 一种基于虚拟现实的无人船测试方法及系统 |
| CN113296509A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 上海海事大学 | 一种用于无人表面船的自主轨迹追踪融合控制方法 |
| CN113419522A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-21 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种无人艇路径规划算法的仿真方法和系统 |
| TWI756647B (zh) * | 2020-03-18 | 2022-03-01 | 財團法人船舶暨海洋產業研發中心 | 基於人工勢場法的船舶避碰方法及系統 |
| CN114212215A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-22 | 深圳市博特动力技术有限公司 | 一种新型船舶转向控制方法及系统 |
| CN116107294A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-12 | 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 | 一种用于船舶操纵控制系统的虚拟集成验证系统 |
| WO2024046090A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 上海船舶工艺研究所(中国船舶集团有限公司第十一研究所) | 模块化的船舶运动控制调试系统及船舶运动控制调试方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004150982A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Nichimo Co Ltd | 造波曳航型水槽 |
| CN101630162B (zh) * | 2008-07-16 | 2011-06-08 | 中国科学院自动化研究所 | 多移动机器人局部跟随控制方法 |
| CN103697892A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种多无人艇协同导航条件下陀螺漂移的滤波方法 |
| CN104898656A (zh) * | 2014-03-06 | 2015-09-09 | 西北农林科技大学 | 一种基于立体视觉的农田多机器人跟随耕地系统及方法 |
| CN105116904A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-02 | 北京南风科创应用技术有限公司 | 一种无人水面艇自动避障装置 |
-
2016
- 2016-01-19 CN CN201610033396.9A patent/CN105676871B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004150982A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-27 | Nichimo Co Ltd | 造波曳航型水槽 |
| CN101630162B (zh) * | 2008-07-16 | 2011-06-08 | 中国科学院自动化研究所 | 多移动机器人局部跟随控制方法 |
| CN103697892A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-02 | 哈尔滨工程大学 | 一种多无人艇协同导航条件下陀螺漂移的滤波方法 |
| CN104898656A (zh) * | 2014-03-06 | 2015-09-09 | 西北农林科技大学 | 一种基于立体视觉的农田多机器人跟随耕地系统及方法 |
| CN105116904A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-02 | 北京南风科创应用技术有限公司 | 一种无人水面艇自动避障装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王育林 等: "船模航行试验技术及在航道工程中的应用", 《水道港口》 * |
| 赵宁宁 等: "多自主水下航行器编队控制系统设计", 《火力与指挥控制》 * |
Cited By (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107037809A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-08-11 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于改进蚁群算法的无人艇避碰方法 |
| CN106354144B (zh) * | 2016-12-01 | 2019-03-26 | 重庆万里高科技有限公司 | 无人船航向控制自动纠偏方法及系统 |
| CN106354144A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-01-25 | 重庆万里高科技有限公司 | 无人船航向控制自动纠偏方法及系统 |
| CN106774341A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 四方继保（武汉）软件有限公司 | 无人船运动控制系统及运动控制方法 |
| CN106909145A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-06-30 | 武汉理工大学 | 无人航道测量船障碍物实时感知避障系统与方法 |
| WO2018152748A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Method and system for simulating movable object states |
| CN109891347A (zh) * | 2017-02-23 | 2019-06-14 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于模拟可移动物体状态的方法和系统 |
| US11556681B2 (en) | 2017-02-23 | 2023-01-17 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Method and system for simulating movable object states |
| CN110062916A (zh) * | 2017-04-11 | 2019-07-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于模拟可移动平台的操作的视觉模拟系统 |
| CN106990784A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-28 | 大连理工大学 | 一种用于监测控制救援无人车的系统及其方法 |
| CN106990784B (zh) * | 2017-04-26 | 2020-01-14 | 大连理工大学 | 一种用于监测控制救援无人车的系统及其方法 |
| CN107092211A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-25 | 浙江大学 | 一种基于arm的双冗余无人船船载控制系统和方法 |
| CN107289939B (zh) * | 2017-06-09 | 2020-08-25 | 武汉理工大学 | 基于svm算法的无人船路径规划方法 |
| CN107289939A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-10-24 | 武汉理工大学 | 基于svm算法的无人船路径规划方法 |
| CN107144415A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-08 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 基于自航方式纯稳性丧失模型试验测控系统 |
| CN107329477A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-07 | 河海大学常州校区 | 一种无人船导航和自动驾驶设备及其方法 |
| CN107329477B (zh) * | 2017-08-14 | 2020-05-15 | 河海大学常州校区 | 一种无人船导航和自动驾驶设备及其方法 |
| CN108170136A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-15 | 武汉理工大学 | 基于无线传感网络的多无人艇编队控制系统及方法 |
| CN108639177A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-10-12 | 南京赫曼机器人自动化有限公司 | 一种自主全遍历爬壁机器人 |
| CN108710372A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-26 | 武汉理工大学 | 一种用于群水面无人艇的自主避碰系统及方法 |
| CN108710372B (zh) * | 2018-05-29 | 2019-09-10 | 武汉理工大学 | 一种用于群水面无人艇的自主避碰系统及方法 |
| CN109084747A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-25 | 武汉理工大学 | 基于通用三维引擎的水上交通全景三维导航系统及方法 |
| CN109084747B (zh) * | 2018-06-26 | 2022-03-18 | 武汉理工大学 | 基于通用三维引擎的水上交通全景三维导航系统及方法 |
| CN110928278B (zh) * | 2018-08-31 | 2023-08-01 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | 一种用于无人艇的自主安全航行方法和无人艇 |
| CN110928278A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-27 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种用于无人艇的自主安全航行方法和无人艇 |
| CN109634289A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-04-16 | 大连海事大学 | 一种无人船自主航行系统及其工作方法 |
| CN110221546A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-09-10 | 武汉理工大学 | 虚实融合的船舶智能控制系统测试平台 |
| CN110221546B (zh) * | 2019-05-21 | 2020-11-20 | 武汉理工大学 | 虚实融合的船舶智能控制系统测试平台 |
| CN110203325A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-06 | 上海外高桥造船有限公司 | 船舶自主航行系统的避碰功能的测试方法及系统 |
| CN110316327A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-10-11 | 山东丛林凯瓦铝合金船舶有限公司 | 一种模块化无人艇 |
| CN110715663A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-21 | 武汉理工大学 | 一种内河自主导航应急无人船及其使用方法 |
| CN111766862B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-12-27 | 广州极飞科技股份有限公司 | 避障控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 |
| CN111766862A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-10-13 | 广州极飞科技有限公司 | 避障控制方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 |
| CN110879394A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-13 | 湖南纳雷科技有限公司 | 基于运动姿态信息的无人船雷达避障系统及方法 |
| CN111176290A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 北京航天发射技术研究所 | 一种无人艇信息融合处理方法和系统 |
| CN113120186A (zh) * | 2020-01-16 | 2021-07-16 | 广州幻境科技有限公司 | 一种基于虚拟现实的无人船测试方法及系统 |
| CN111240226B (zh) * | 2020-01-19 | 2023-07-28 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种用于船载视觉感知设备的仿真测试系统及方法 |
| CN111240225B (zh) * | 2020-01-19 | 2023-06-16 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶循迹航行能力计算机仿真测试系统及方法 |
| CN111240225A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶循迹航行能力计算机仿真测试系统及方法 |
| CN111240226A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种用于船载视觉感知设备的仿真测试系统及方法 |
| CN111353233A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-06-30 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 智能船舶自主航行功能测试仿真实验框架 |
| CN111353233B (zh) * | 2020-03-11 | 2024-03-29 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 智能船舶自主航行功能测试仿真实验框架 |
| TWI756647B (zh) * | 2020-03-18 | 2022-03-01 | 財團法人船舶暨海洋產業研發中心 | 基於人工勢場法的船舶避碰方法及系統 |
| US11676494B2 (en) | 2020-03-18 | 2023-06-13 | Ship And Ocean Industries R&D Center | Vessel collision avoiding method and system based on artificial potential field |
| CN111413987A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-14 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种船舶航行模拟驾驶系统及开发方法 |
| CN111413987B (zh) * | 2020-04-09 | 2023-06-13 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种船舶航行模拟驾驶系统及开发方法 |
| CN111338410B (zh) * | 2020-04-22 | 2021-05-04 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶航向航速综合控制的方法 |
| CN111338410A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-06-26 | 智慧航海（青岛）科技有限公司 | 一种智能船舶航向航速综合控制的方法 |
| CN111532398A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-14 | 杭州智海人工智能有限公司 | 一种关于无人船的模拟与观测算法 |
| CN111580499A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-25 | 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） | 自动航行功能的验证方法、装置及电子设备 |
| CN111580499B (zh) * | 2020-05-08 | 2021-05-28 | 上海船舶研究设计院（中国船舶工业集团公司第六0四研究院） | 自动航行功能的验证方法、装置及电子设备 |
| CN111309036A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-06-19 | 江苏博人文化科技有限公司 | 一种基于自动驾驶船的空间信息测量系统 |
| CN111857137A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 中国舰船研究设计中心 | 一种信息高度集成化的水下航行控制台及航行控制方法 |
| CN111857137B (zh) * | 2020-07-03 | 2023-04-07 | 中国舰船研究设计中心 | 一种信息高度集成化的水下航行控制台及航行控制方法 |
| CN111930119B (zh) * | 2020-07-31 | 2022-04-08 | 河海大学 | 流速自适应的无人船自主规划路径和运动精确跟踪方法 |
| CN111930119A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-13 | 河海大学 | 流速自适应的无人船自主规划路径和运动精确跟踪方法 |
| CN111913406A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-10 | 闽江学院 | 面向船舶智能航行与安全的船岸协同仿真系统 |
| CN112631293A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-09 | 江苏大学 | 一种基于人工势场法的无人船防碰撞物联网控制系统及方法 |
| CN112558615A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-03-26 | 北京理工大学 | 一种智能无人船实时仿真控制系统 |
| CN112925222A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-06-08 | 武汉理工大学 | 一种基于ros的无人艇运动控制仿真方法及装置 |
| CN113296509A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 上海海事大学 | 一种用于无人表面船的自主轨迹追踪融合控制方法 |
| CN113419522B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-08-12 | 航天时代(青岛)海洋装备科技发展有限公司 | 一种无人艇路径规划算法的仿真方法和系统 |
| CN113419522A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-09-21 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种无人艇路径规划算法的仿真方法和系统 |
| CN114212215A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-22 | 深圳市博特动力技术有限公司 | 一种新型船舶转向控制方法及系统 |
| CN114212215B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-02-03 | 深圳市博特动力技术有限公司 | 一种新型船舶转向控制方法及系统 |
| WO2024046090A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 上海船舶工艺研究所(中国船舶集团有限公司第十一研究所) | 模块化的船舶运动控制调试系统及船舶运动控制调试方法 |
| CN116107294B (zh) * | 2023-04-13 | 2023-07-04 | 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 | 一种用于船舶操纵控制系统的虚拟集成验证系统 |
| CN116107294A (zh) * | 2023-04-13 | 2023-05-12 | 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 | 一种用于船舶操纵控制系统的虚拟集成验证系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105676871B (zh) | 2019-04-30 |
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| Webb et al. | Development and testing of the TopCat autonomous surface vessel for the Maritime RobotX Challenge 2016 | |
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