CN109597416A - 一种无人艇航行控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人艇技术领域，尤其涉及一种无人艇航行控制方法及装置，该方法包括：基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；在最大安全区域范围内，基于无人艇的航行速度，划定出无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，安全航行区域边界与最大安全区域边界之间的距离为：无人艇从安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；当无人艇基于预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制无人艇的预设速度降低至怠速；当无人艇航行驶出安全航行区域之后，且继续航行驶出最大安全区域范围时，控制无人艇熄火，有效保障了无人艇航行的安全性。

Description

一种无人艇航行控制方法及装置

技术领域

本发明涉及无人艇技术领域，尤其涉及一种无人艇航行控制方法及装置。

背景技术

现有的无人艇在离港到回收的过程中，只能在划定的安全水域进行航行，如果超出该安全水域的范围，很可能会影响其他水域的作业，或者撞上重要设施或目标等等，就可能会造成重大危害和损失。

目前保障无人艇安全的技术措施主要有三类：

1、提高水面无人艇艇载硬件设备、软件系统的可靠性。例如，采用余度技术，对艇载关键部件冗余备份，来保证系统的高可靠性，但受制于艇载空间、成本等多种因素，但是，该方法效果有限。

2、故障检测、监控与隔离技术。通过无实物及半实物仿真技术等来模拟航行任务的整个过程，实现对系统故障的判断和预测，由此构建故障模型，但是由于艇载设备数量较多、航行环境复杂，故障模型很难构建，导致故障监控与隔离实现难度较大。

3、多重安全防护措施。主要包括将关键设备、关键线缆布置在不易受到破坏的位置，并对其进行防雷电、防电磁干扰防护，即通过将关键的设备、线缆等封装隔离，避免受到其他艇载设备和线缆以及外部环境的电磁干扰，但水面无人艇工作条件复杂多变，因此仍会受到不小的外界干扰。

以上各航行安全控制方法和措施基本上都是基于控制设备的可靠性提出来的，无法根据无人艇的实际航行情况进行有效控制，即安全性还是得不到保障。

因此，如何从控制上提高无人艇的安全性是亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无人艇航行控制方法及装置。

一方面，本发明实施例提供一种无人艇航行控制方法，包括：

基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；

在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，所述安全航行区域边界与所述最大安全区域边界之间的距离为：所述无人艇从所述安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；

当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速；

当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火。

优选的，所述基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域，具体包括：

将所述海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替；

将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得所述最大安全区域的边界。

优选的，所述在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，具体包括：

在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出所述无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。

优选的，当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速之后，还包括：

发送第一报警信息至监控服务器。

优选的，当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火之后，还包括：

将所述无人艇当前的位置信息发送至所述监控服务器，并发送第二报警信息至所述监控服务器。

另一方面，本发明还提供一种无人艇航行控制装置，包括：

第一规划模块，用于基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；

第二规划模块，用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，所述安全航行区域边界与所述最大安全区域边界之间的距离为：所述无人艇从所述安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；

第一控制模块，用于当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速；

第二控制模块，用于当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火。

优选的，第一规划模块，具体用于将所述海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替，将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得所述最大安全区域的边界。

优选的，所述第二规划模块，具体用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出所述无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。

优选的，还包括：

第一报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述安全航行区域的第一报警信息至监控服务器。

优选的，还包括：

第二报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述最大安全区域的第二报警信息至监控服务器，并将所述无人艇当前的位置发送至所述监控服务器。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供一种无人艇航行控制方法，该方法包括：基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域，在该最大安全区域范围内，基于无人艇的航行速度，划定出无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，该安全航行区域边界距离最大安全区域边界的距离为无人艇从安全航行区域边界开始由预设速度进行降低，当无人艇的速度降至零时，该无人艇滑行的距离，当无人艇基于该预设速度航行驶出该安全航行区域时，控制无人艇的预设速度降低至怠速，当该无人艇航行驶出安全航行区域之后，且继续航行驶出该最大安全区域范围时，控制无人艇熄火，进而根据无人艇的实时速度进行控制，提高无人艇的安全性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例中的无人艇航行控制方法的步骤流程示意图；

图2示出了本发明实施例中的无人艇航行控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

本发明实施例一提供了一种无人艇航行控制方法，如图1所示，包括：S101，基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；S102，在该最大安全区域范围内，基于无人艇的航行速度，划定出无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，该安全航行区域边界距离最大安全区域边界的距离为：该无人艇从安全航行区域边界开始由预设速度进行降速，当无人艇的速度降为零时，该无人艇滑行的距离；S103，当该无人艇基于该预设速度航行驶出该安全航行区域时，控制无人艇的预设速度降低至怠速；S104，当无人艇航行驶出该安全航行区域之后，且继续航行驶出最大安全区域范围时，控制无人艇熄火。

在具体的实施方式中，首先S101中，根据海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域。其中，该海域的已使用区域情况具体是指海域养殖区域或者海域的固定航线区域等等海域，海域的设备设施具体是指灯塔或者航标等等设施。将这些海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替，将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得最大安全区域的边界。形成的最大安全区域可以是多边形结构。

接着，S102中，在该最大安全区域范围内，基于该无人艇的航行速度，划定出该无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，具体包括：

在该最大安全区域范围内，基于该无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出该无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。比如，以3.5米的无人艇为例，当无人艇的航速为2-3节时，划定出的安全航行区域边界距离最大安全区域边界的最小距离为50米；当无人艇的航速为40节时，划定出的安全航行区域边界距离最大安全区域边界的最小距离为150米。当然，该无人艇的航速在航行过程中可随时变化，而且，随着该无人艇航速的变化，对应的安全航行区域也会变化。具体规律：当航速越快，划定的该安全航行区域越小。以免速度快造成惯性大，滑行距离远，易撞上周边的设备设施。

在实际的应用中，在划定该安全航行区域时，还需要考虑实际的船型、尺寸、吨位等等因素，由于每种船的惯性滑行距离是不同的，因此，不同类型的船所对应的安全航行区域是不同的。

在该最大安全区域和安全航行区域划定之后，执行S103，当无人艇基于预设速度航行驶出该安全航行区域时，控制无人艇的预设速度降低至怠速。在该S103之前，还包括：基于该无人艇当前的位置信息以及以该无人艇当前的预设速度划定的安全航行区域边界的位置信息，判断该无人艇是否驶出该安全航行区域。若判断获得该无人艇基于该预设速度航行驶出该安全航行区域时，控制该无人艇的预设速度降低至怠速。具体地，就是将无人艇的主机转速降低，使得该无人艇的速度逐渐降至零。

在将无人艇的预设速度降低至怠速之后，还包括：发送第一报警信息至监控服务器，提示该无人艇已驶出该安全航行区域。

接着，基于该无人艇当前的位置信息以及该最大安全区域边界的位置信息，判断该无人艇是否驶出该最大安全区域。S104，当判断获得无人艇驶出该安全航行区域之后，且继续航行驶出该最大安全区域范围时，控制该无人艇熄火。

在控制无人艇熄火之后，将该无人艇当前的位置信息发送至监控服务器，并发送第二报警信息至该监控服务器，以提示该无人艇已驶出该最大安全区域，可能会撞上周围的设施设备，或者影响其他海域的正常活动。

因此，通过两道监控防线，对无人艇的航行进行管理，有效保障无人艇的航行安全性。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供一种无人艇航行控制方法，该方法包括：基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域，在该最大安全区域范围内，基于无人艇的航行速度，划定出无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，该安全航行区域边界距离最大安全区域边界的距离为无人艇从安全航行区域边界开始由预设速度进行降低，当无人艇的速度降至零时，该无人艇滑行的距离，当无人艇基于该预设速度航行驶出该安全航行区域时，控制无人艇的预设速度降低至怠速，当该无人艇航行驶出安全航行区域之后，且继续航行驶出该最大安全区域范围时，控制无人艇熄火，进而根据无人艇的实时速度进行控制，提高无人艇的安全性。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种无人艇航行控制装置，如图2所示，包括：

第一规划模块201，用于基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；

第二规划模块202，用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，所述安全航行区域边界与所述最大安全区域边界之间的距离为：所述无人艇从所述安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；

第一控制模块203，用于当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行戒区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速；

第二控制模块204，用于当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火。

优选的，第一规划模块201，具体用于将所述海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替，将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得所述最大安全区域的边界。

优选的，所述第二规划模块202，具体用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出所述无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。

优选的，还包括：

第一报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述安全航行区域的第一报警信息至监控服务器。

优选的，还包括：

第二报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述最大安全区域的第二报警信息至监控服务器，并将所述无人艇当前的位置发送至所述监控服务器。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无人艇航行控制方法，其特征在于，包括：

基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；

在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，所述安全航行区域边界与所述最大安全区域边界之间的距离为：所述无人艇从所述安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；

当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速；

当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域，具体包括：

将所述海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替；

将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得所述最大安全区域的边界。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，具体包括：

在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出所述无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速之后，还包括：

发送第一报警信息至监控服务器。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火之后，还包括：

将所述无人艇当前的位置信息发送至所述监控服务器，并发送第二报警信息至所述监控服务器。

6.一种无人艇航行控制装置，其特征在于，包括：

第一规划模块，用于基于海域的已使用区域情况以及海域的设备设施位置信息，规划出无人艇可航行的最大安全区域；

第二规划模块，用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇的航行速度，划定出所述无人艇按照预设速度可航行的安全航行区域，所述安全航行区域边界与所述最大安全区域边界之间的距离为：所述无人艇从所述安全航行区域边界开始由所述预设速度进行降速，当所述无人艇的速度降至零时，所述无人艇滑行的距离；

第一控制模块，用于当所述无人艇基于所述预设速度航行驶出所述安全航行区域时，控制所述无人艇的预设速度降低至怠速；

第二控制模块，用于当所述无人艇航行驶出所述安全航行区域之后，且继续航行驶出所述最大安全区域范围时，控制所述无人艇熄火。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，第一规划模块，具体用于将所述海域的已使用区域边界、海域的设备设施位置用点来代替，将所有的点通过直线连接，形成闭环，获得所述最大安全区域的边界。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二规划模块，具体用于在所述最大安全区域范围内，基于所述无人艇在不同时刻的不同航行速度，划定出所述无人艇按照不同预设速度可航行的不同安全航行区域。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第一报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述安全航行区域的第一报警信息至监控服务器。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二报警模块，用于发送所述无人艇航行驶出所述最大安全区域的第二报警信息至监控服务器，并将所述无人艇当前的位置发送至所述监控服务器。