CN110647150A - 基于水产养殖智能船的组合式导航方法 - Google Patents
基于水产养殖智能船的组合式导航方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110647150A CN110647150A CN201910972104.1A CN201910972104A CN110647150A CN 110647150 A CN110647150 A CN 110647150A CN 201910972104 A CN201910972104 A CN 201910972104A CN 110647150 A CN110647150 A CN 110647150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intelligent ship
- aquaculture
- point
- ship
- aquaculture intelligent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 235000015170 shellfish Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Abstract
本发明属于水产养殖智能船应用技术领域，具体公开了基于水产养殖智能船的组合式导航方法，包括以下步骤，步骤1、系统初始化。步骤2、开始航行。步骤3、读取北斗、GPS定位模块和电子罗盘数据。步骤4、智能船的控制系统实时读取北斗传感器和GPS传感器获取定位数据、电子罗盘获取的方位角数据。步骤5、达预设起点的位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关。步骤6、通过预设的工作路线选择设置下一个点为目标点。步骤7、到达终点，智能船自动关闭。本发明的有益效果在于：其能实现水产养殖智能船精准和稳定的控制，实现预设路线范围的高效、精准的喂食、撒药作业，解决养殖塘传统人工作业方式精准度差、效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于水产养殖智能船应用技术领域，具体涉及基于水产养殖智能船的组合式导航方法，通过北斗、GPS定位模块和电子罗盘的组合式导航结构，实现产养殖智能船的安全、精准和稳定导航作业，实现水产养殖水域的高效、精准的投饵或喷洒作业。
背景技术
水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动。一般包括在人工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程，广义上也可包括水产资源增殖。
水产养殖有粗养、精养和高密度精养等方式。粗养是在中、小型天然水域中投放苗种，完全靠天然饵料养成水产品，如湖泊水库养鱼和浅海养贝等；精养是在较小水体中用投饵、施肥方法养成水产品，如池塘养鱼、网箱养鱼和围栏养殖等；高密度精养采用流水、控温、增氧和投喂优质饵料等方法，在小水体中进行高密度养殖，从而获得高产如流水高密度养鱼、虾等。
而无论何种养殖方式，在养殖过程中都需要定期进行喂食、撒药作业，传统的人工喂食、撒药作业，其工作效率低、且均匀性差，所以随着科学经济的进步，目前针对大水域的养殖塘，通常采用水产养殖智能船来替代传统的人工作业方式，但是如何实现对水产养殖智能船的航向、喂食、撒药作业点及喂食、撒药作业强度等进行精准的控制是当前所亟待解决的。
因此，基于上述问题，本发明提供基于水产养殖智能船的组合式导航方法。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供基于水产养殖智能船的组合式导航方法，其能实现水产养殖智能船精准和稳定的控制，实现预设路线范围的高效、精准的喂食、撒药作业，解决大水域养殖塘传统人工作业方式效率低的问题。
技术方案：本发明提供基于水产养殖智能船的组合式导航方法，步骤1、系统初始化，首先读取预存储的工作路线，所读取的路线由若干个经纬度坐标点组成，再读取工作线路上每个坐标点的工作状态，开关大小以0-100%表示，再读取导航目标点，默认值是航线的第一个点，最后读取预设航道宽度。步骤2、打开水产养殖智能船的明轮电机，开始航行，再打开数据传输模块，将水产养殖智能船的航行数据信息和工作数据回传至上位机。步骤3、读取北斗、GPS定位模块和电子罗盘数据，确定水产养殖智能船的位置和船艏向，水产养殖智能船的定位数据和电子罗盘数据进行实时的刷新。步骤4、智能船的控制系统实时读取北斗传感器和GPS传感器获取定位数据、电子罗盘获取的方位角数据，根据定位数据和方位角数据控制左右明轮的转速，调整行进方向。步骤5、水产养殖智能船航行到起点位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关，并根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤6、通过预设的工作路线选择设置下一个点为目标点，水产养殖智能船航行到达预设的位置后，根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤7、最后，当所选择设置的目标点完成投饵作业或喷洒作业后，航行到终点，水产养殖智能船自动关闭明轮电机、关闭投饵装置开关和喷洒装置开关。
本技术方案的，所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，当水产养殖智能船的航向出现偏离时，通过水产养殖智能船的控制系统控制明轮电机调整左右明轮的速差进行航向调节，并与预存储的工作路线进行比对，若调整后与预存储的工作路线相同，则继续控制航向至目标位置，若调整后与预存储的工作路线不同，则通过水产养殖智能船的控制系统调整水产养殖智能船的航行方向，并持续控制航向至目标位置。
本技术方案的，所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，水产养殖智能船航向的正常判定算法：船从A点到B点航行，船的位置为（X0,Y0）,A点位置（Xa,Ya），B点位置（
），船艏向方位角为∠α，A点到B点连线的方位角为∠β=arctan（（Xb-Xa）*cos（Yb）/Yb-Ya）；当∠α-∠β≥C时，则判断为航向偏航，其中设定值可根据需求更改。
与现有技术相比，本发明的基于水产养殖智能船的组合式导航方法的有益效果在于：其能实现水产养殖智能船精准和稳定的控制，实现预设点的稳定、可靠的喂食、撒药作业，解决大水域养殖塘传统人工作业方式效率低的问题。
附图说明
图1是本发明基于水产养殖智能船的组合式导航方法的工作流程结构示意图；
图2是本发明基于水产养殖智能船的组合式导航方法的巡航规划路径示意图；
图3是本发明基于水产养殖智能船的组合式导航方法的预设航行示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例一
如图1所示的基于水产养殖智能船的组合式导航方法，步骤1、系统初始化，首先读取预存储的工作路线，所读取的路线由若干个经纬度坐标点组成，再读取工作线路上每个坐标点的工作状态，开关大小以0-100%表示，再读取导航目标点，默认值是航线的第一个点，最后读取预设航道宽度。步骤2、打开水产养殖智能船的明轮电机，开始航行，再打开数据传输模块，将水产养殖智能船的航行数据信息和工作数据回传至上位机。步骤3、读取北斗、GPS定位模块和电子罗盘数据，确定水产养殖智能船的位置和船艏向，水产养殖智能船的定位数据和电子罗盘数据进行实时的刷新。步骤4、智能船的控制系统实时读取北斗传感器和GPS传感器获取定位数据、电子罗盘获取的方位角数据，根据定位数据和方位角数据控制左右明轮的转速，调整行进方向。步骤5、水产养殖智能船航行到起点位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关，并根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤6、通过预设的工作路线选择设置下一个点为目标点，水产养殖智能船航行到达预设的位置后，根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤7、最后，当所选择设置的目标点完成投饵作业或喷洒作业后，航行到终点，水产养殖智能船自动关闭明轮电机、关闭投饵装置开关和喷洒装置开关。
进一步优选的，所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，当水产养殖智能船的航向出现偏离时，通过水产养殖智能船的控制系统控制明轮电机调整左右明轮的速差进行航向调节，并与预存储的工作路线进行比对，若调整后与预存储的工作路线相同，则继续控制航向至目标位置，若调整后与预存储的工作路线不同，则通过水产养殖智能船的控制系统调整水产养殖智能船的航行方向，并持续控制航向至目标位置。
实施例二
如图1所示的基于水产养殖智能船的组合式导航方法，包括以下步骤，步骤1、系统初始化，首先读取预存储的工作路线，所读取的路线由若干个经纬度坐标点组成，再读取工作线路上每个坐标点的工作状态，开关大小以0-100%表示，再读取导航目标点，默认值是航线的第一个点，最后读取预设航道宽度。步骤2、打开水产养殖智能船的明轮电机，开始航行，再打开数据传输模块，将水产养殖智能船的航行数据信息和工作数据进行回传。步骤3、读取北斗、GPS定位模块和电子罗盘数据，确定水产养殖智能船的位置和船艏向，水产养殖智能船的定位数据和电子罗盘数据进行实时的刷新，并将水产养殖智能船的数据信息实时传输至远端上位机。步骤4、远端上位机利用接收的定位数据、电子罗盘数据进行实时的调整。步骤5、水产养殖智能船航行到达预设的位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关，并根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤6、通过预设的工作路线选择设置下一个点为目标点，水产养殖智能船航行到达预设的位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关，并根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小。步骤7、最后，当所选择设置的目标点完成投饵作业或喷洒作业后，航行到终点，通过远端上位机关闭明轮电机、关闭投饵装置开关和喷洒装置开关。
进一步优选的，所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，当水产养殖智能船的航向出现偏离时，通过远端上位机控制明轮电机调整左右明轮的速差进行航向调节，并与预存储的工作路线进行比对，若调整后与预存储的工作路线相同，则继续控制航向至目标位置，若调整后与预存储的工作路线不同，则通过远端上位机修改预存储的工作路线，并继续控制航向至目标位置，其中，水产养殖智能船上安装有与远端上位机相配合使用的摄像头，用于将水产养殖智能船周围的环境传输至远端上位机，便于作业人员通过远端上位机控制操作水产养殖智能船。
本发明实施例一或实施例二中航向的正常判定算法：船从A点到B点航行，船的位置为（X0,Y0）,A点位置（Xa,Ya），B点位置（
）。船艏向方位角为∠α，A点到B点连线的方位角为∠β=arctan（（Xb-Xa）*cos（Yb）/Yb-Ya）；当∠α-∠β≥C（设定值，可根据需求更改）时，则判断为航向偏航。
实施例一的实际应用，
利用上位机编辑工作路线，路线由若干个经纬度坐标点表示，每个点附带工作状态信息；
工作路线信息如下所示：（工作状态是指投饵或泼洒电机的工作强度），
| 序号 | 位置 | 工作状态 |
| 1． | 33.026012°120.043233° | 90% |
| 2． | 33.026361°120.043297° | 90% |
| 3． | 33.026676°120.043369° | 70% |
| …… | …… | …… |
远端上位机与水产养殖智能船的无线通信模块通信，将预设的工作路线发送给水产养殖智能船，水产养殖智能船将路线存储在控制系统的存储模块，见图2。
开启自动工作模式后，智能船根据预设的路径，以此经过预设目标点，到达目标点后调整设定的工作参数进行投饵或泼洒工作，见图3。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.基于水产养殖智能船的组合式导航方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1、系统初始化，首先读取预存储的工作路线，所读取的路线由若干个经纬度坐标点组成，再读取工作线路上每个坐标点的工作状态，开关大小以0-100%表示，再读取导航目标点，默认值是航线的第一个点，最后读取预设航道宽度；
步骤2、打开水产养殖智能船的明轮电机，开始航行，再打开数据传输模块，将水产养殖智能船的航行数据信息和工作数据回传至上位机；
步骤3、读取北斗、GPS定位模块和电子罗盘数据，确定水产养殖智能船的位置和船艏向，水产养殖智能船的定位数据和电子罗盘数据进行实时的刷新；
步骤4、智能船的控制系统实时读取北斗传感器和GPS传感器获取定位数据、电子罗盘获取的方位角数据，根据定位数据和方位角数据控制左右明轮的转速，调整行进方向；
步骤5、水产养殖智能船航行到起点位置后，打开水产养殖智能船的投饵装置的开关或喷洒装置的开关，并根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小；
步骤6、通过预设的工作路线选择设置下一个点为目标点，水产养殖智能船航行到达预设的位置后，根据该位置预设的工作参数调节投饵装置的开关或喷洒装置的开关的大小；
步骤7、最后，当所选择设置的目标点完成投饵作业或喷洒作业后，航行到终点，水产养殖智能船自动关闭明轮电机、关闭投饵装置开关和喷洒装置开关。
2.根据权利要求1所述的基于水产养殖智能船的组合式导航方法，其特征在于：所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，当水产养殖智能船的航向出现偏离时，通过水产养殖智能船的控制系统控制明轮电机调整左右明轮的速差进行航向调节，并与预存储的工作路线进行比对，若调整后与预存储的工作路线相同，则继续控制航向至目标位置，若调整后与预存储的工作路线不同，则通过水产养殖智能船的控制系统调整水产养殖智能船的航行方向，并持续控制航向至目标位置。
3.根据权利要求1或2所述的基于水产养殖智能船的组合式导航方法，其特征在于：所述步骤4或步骤6中通过远端上位机监控水产养殖智能船的实时航向，水产养殖智能船航向的正常判定算法：船从A点到B点航行，船的位置为（X0,Y0）,A点位置（Xa,Ya），B点位置（
），船艏向方位角为∠α，A点到B点连线的方位角为∠β=arctan（（Xb-Xa）*cos（Yb）/Yb-Ya）；当∠α-∠β≥C时，则判断为航向偏航，其中设定值可根据需求更改。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910972104.1A CN110647150A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 基于水产养殖智能船的组合式导航方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910972104.1A CN110647150A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 基于水产养殖智能船的组合式导航方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110647150A true CN110647150A (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=68994041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910972104.1A Pending CN110647150A (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 基于水产养殖智能船的组合式导航方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110647150A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176414A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-09 | Fuji Royal:Kk | 航跡プロッター装置 |
| CN103918596A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-16 | 常州智能农业装备研究院有限公司 | 一种基于gps导航的智能投料施药系统及装置 |
| CN106305564A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-11 | 江苏大学 | 一种自主导航河蟹养殖投饵装置及均匀投饵方法 |
| CN106417137A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 一种虾蟹池塘自主巡航投饲船及其投饲方法 |
| CN106998592A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-08-01 | 信阳农林学院 | 一种基于无线传感网络的渔业智能施药方法 |
-
2019
- 2019-10-14 CN CN201910972104.1A patent/CN110647150A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02176414A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-09 | Fuji Royal:Kk | 航跡プロッター装置 |
| CN103918596A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-16 | 常州智能农业装备研究院有限公司 | 一种基于gps导航的智能投料施药系统及装置 |
| CN106305564A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-11 | 江苏大学 | 一种自主导航河蟹养殖投饵装置及均匀投饵方法 |
| CN106417137A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 一种虾蟹池塘自主巡航投饲船及其投饲方法 |
| CN106998592A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-08-01 | 信阳农林学院 | 一种基于无线传感网络的渔业智能施药方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡庆松 等: ""基于BDS的虾塘投饵船导航控制系统设计与试验"", 《测控技术》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017204367B2 (en) | Autonomous wave-powered substance distribution vessels for fertilizing plankton, feeding fish, and sequestering carbon from the atmosphere | |
| Ackerman et al. | Tidal influence on spatial dynamics of leopard sharks, Triakis semifasciata, in Tomales Bay, California | |
| US9524646B2 (en) | Navigation of a fleet of autonomous vessels in current and wind | |
| WO2016145725A1 (zh) | 一种太阳能自主移动式增氧系统 | |
| CN107295821B (zh) | 一种基于无人船的水域施肥装置及其方法 | |
| CN107168318B (zh) | 一种用于无人船和无人机海上施肥施药的装置及方法 | |
| CN110146675B (zh) | 一种水文信息监测系统 | |
| CN114586722B (zh) | 一种智能投料无人船及其投料方法 | |
| CN108639237B (zh) | 一种侧体可上浮下潜的太阳能近海渔业功能三体无人艇 | |
| CN208746199U (zh) | 一种智能渔业养殖无人船 | |
| CN105284694A (zh) | 一种新型水产养殖自动投喂系统及其实现方法 | |
| CN106998592A (zh) | 一种基于无线传感网络的渔业智能施药方法 | |
| CN207219818U (zh) | 一种基于gps和雷达的自动巡航投饵机 | |
| CN214202185U (zh) | 基于无人船的水产养殖物联系统 | |
| CN110647150A (zh) | 基于水产养殖智能船的组合式导航方法 | |
| CN106708062B (zh) | 一种智能施药船的行驶控制方法 | |
| CN209803633U (zh) | 基于集鱼类声学监测和定位的渔业养殖监测系统 | |
| CN112965557A (zh) | 智能龙虾养殖监测装置及监测方法 | |
| CN117008610A (zh) | 一种基于地图定位的养殖智能无人船巡航方法及系统 | |
| CN114532276B (zh) | 一种用于水产养殖智能无人投料船 | |
| CN110731287B (zh) | 基于海洋数据感知的深远海养殖网箱自动调节系统与方法 | |
| TWI744926B (zh) | 具可移動感測器的水產養殖系統 | |
| CN108958184A (zh) | 一种基于物联网的智慧渔业管理系统 | |
| CN204670164U (zh) | 一种巡航式水产养殖全自动节气增氧装置 | |
| TWI786380B (zh) | 結合無人機之水產養殖用機動監測系統及其方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200103 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |