CN110118561A - 一种无人船路径规划方法及无人船 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶技术领域，提供了一种无人船路径规划方法及无人船；将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；获取繁忙子区域当前水域信息，确定所述繁忙子区域当前是否有移动障碍物；若所述繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。本发明提供的方案，通过将测量水域划分为繁忙区域和空闲区域，根据各区域的实时水域情况，优先对繁忙区域空闲时进行测量，繁忙区域繁忙时，对空闲区域进行测量，提高作业繁忙区域的测量效率。

Description

一种无人船路径规划方法及无人船

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，更具体地说，是涉及一种无人船路径规划方法及无人船。

背景技术

随着无人船在水域测量领域的广泛应用，如何规划无人船的测量路径，则成为关注的焦点。无人船的路径规划是指在静动态障碍物并存的水域环境中，寻找一条从给定起点到终点，且满足测量需求的运动路径，使无人船在测量航行过程中能安全可靠地避开所有障碍物。

现有的无人船的测量路径规划，大多为已经规划好全局的路径规划，无人船按照规划路径进行测量，实时检测测量水域的障碍物动态，调整无人船的航行速度。采用上述测量方法，若测量作业繁忙区域，则无人船需要频繁避障，测量效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人船路径规划方法及无人船，通过将测量水域划分为繁忙区域和空闲区域，根据各区域的实时水域情况，优先对繁忙区域空闲时进行测量，繁忙区域繁忙时，对空闲区域进行测量，提高作业繁忙区域的测量效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；获取繁忙子区域当前水域信息，确定所述繁忙子区域当前是否有移动障碍物；若所述繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

通过将测量水域划分为繁忙区域和空闲区域，根据各区域的实时水域情况，优先对繁忙区域空闲时进行测量，繁忙区域繁忙时，对空闲区域进行测量，提高作业繁忙区域的测量效率。

进一步地，分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；若所述航行时长大于所述繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量。

通过对任务水域的全面监控，提高繁忙区域的测量安全系数，避免安全事故。

进一步地，任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

进一步地，分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍后，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；若所述航行时长大于所述相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

对空闲区域进行测量时，定时监控繁忙区域，当繁忙区域空闲时，优先对繁忙区域进行测量。

进一步地，暂停所述空闲子区域测量后，将所述空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。

对于空闲子区域剩余未测量区域重新规划，避免测量遗漏。

本方案还包括一种无人船，该无人船包括：

区域划分模块，用于将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；

水域监测模块，用于获取繁忙子区域当前水域信息，确定所述繁忙子区域当前是否有移动障碍物；

所述水域监测模块，还用于若所述繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

进一步地，所述水域监测模块，还用于：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量。

进一步地，所述水域监测模块，还用于：

任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

进一步地，所述水域监测模块，还用于：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍后，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

进一步地，所述区域划分模块，还用于：

暂停所述空闲子区域测量后，将所述空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。

与现有技术相比，本发明提供的无人船路径规划方法有益效果在于：通过将测量水域划分为繁忙区域和空闲区域，根据各区域的实时水域情况，优先对繁忙区域空闲时进行测量，繁忙区域繁忙时，对空闲区域进行测量，提高作业繁忙区域的测量效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种无人船路径规划方法示意图；

图2是本发明实施例提供无人船示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

如图1所示，为本发明实施例中一种无人船航速控制方法，该方法包括：

步骤101：将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；

繁忙子区域和空闲子区域可以根据不同的时间段进行确定，如江河航道水域，白天航道为繁忙子区域，岸边为空闲子区域，傍晚岸边也变成繁忙子区域；

较佳地，根据每个子区域的实时水域信息，以及每个子区域的测量规划路径，分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录。

步骤102：获取繁忙子区域当前水域信息，确定繁忙子区域当前是否有移动障碍物；

步骤103：若繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

较佳地，确定繁忙子区域任务水域当前是否有移动障碍驶向繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入繁忙子区域的航行时长；若航行时长大于繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对繁忙子区域进行测量，否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

若任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；确定相邻的繁忙子区域无移动障碍，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入该繁忙子区域的航行时长；若航行时长大于该相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。暂停空闲子区域测量后，将该空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。

如图2所示，为本发明实施例中一种无人船，该无人船包括：

区域划分模块201，用于将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；

繁忙子区域和空闲子区域可以根据不同的时间段进行确定，如江河航道水域，白天航道为繁忙子区域，岸边为空闲子区域，傍晚岸边也变成繁忙子区域；

较佳地，根据每个子区域的实时水域信息，以及每个子区域的测量规划路径，分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录。

水域监测模块202，用于获取繁忙子区域当前水域信息，确定繁忙子区域当前是否有移动障碍物；

水域监测模块202，还用于若繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

水域监测模块202，还用于确定繁忙子区域任务水域当前是否有移动障碍驶向繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入繁忙子区域的航行时长；若航行时长大于繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对繁忙子区域进行测量，否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

水域监测模块202，还用于若任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；确定相邻的繁忙子区域无移动障碍，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入该繁忙子区域的航行时长；若航行时长大于该相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

区域划分模块201，还用于暂停空闲子区域测量后，将该空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人船路径规划方法，其特征在于，该方法包括：

将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；

获取繁忙子区域当前水域信息，确定所述繁忙子区域当前是否有移动障碍物；

若所述繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

2.如权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量。

3.如权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

4.如权利要求3所述的无人船路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍后，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

5.如权利要求2或4任一所述的无人船路径规划方法，其特征在于，该方法还包括：

暂停所述空闲子区域测量后，将所述空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。

6.一种无人船，其特征在于，该无人船包括：

区域划分模块，用于将任务水域划分为至少一个繁忙子区域和至少一个空闲子区域；

水域监测模块，用于获取繁忙子区域当前水域信息，确定所述繁忙子区域当前是否有移动障碍物；

所述水域监测模块，还用于若所述繁忙子区域没有移动障碍物，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量；否则通知无人船对空闲子区域进行测量。

7.如权利要求6所述的无人船，其特征在于，所述水域监测模块，还用于：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述繁忙子区域的最小测量时长，则通知无人船对所述繁忙子区域进行测量。

8.如权利要求6所述的无人船，其特征在于，所述水域监测模块，还用于：

任务水域包括两个及以上繁忙子区域，则进行空闲子区域测量时，定时获取正在测量的空闲子区域相邻的繁忙子区域是否有移动障碍；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

9.如权利要求8所述的无人船，其特征在于，所述水域监测模块，还用于：

分别确定每个子区域所需的最小测量时长，并记录；

确定所述相邻的繁忙子区域无移动障碍后，确定任务水域当前是否有移动障碍驶向所述繁忙子区域，若有则计算移动障碍驶入所述繁忙子区域的航行时长；

若所述航行时长大于所述相邻繁忙子区域的最小测量时长，则暂停所述空闲子区域测量，通知无人船对所述相邻的繁忙子区域进行测量。

10.如权利要求7或9任一所述的无人船，其特征在于，所述区域划分模块，还用于：

暂停所述空闲子区域测量后，将所述空闲子区域剩余未测量区域重新规划为新的空闲子区域。