CN111324117B

CN111324117B - 特种车辆的登陆辅助控制方法、系统和计算机存储介质

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Publication number: CN111324117B
Application number: CN202010099873.8A
Authority: CN
Inventors: 金鑫; 李�杰; 尚前明; 黄斌; 王向阳; 赵坤; 杨丰密; 李�远; 余方正; 王亚辉
Original assignee: Zhengzhou Yutong Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yutong Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2040-02-18
Also published as: CN111324117A

Abstract

本发明涉及特种车辆的登陆辅助控制方法、系统和计算机存储介质，属于特种车辆领域。控制方法步骤如下：根据登陆缓坡模型和轮履释放的安全水深N1确定安全水深所处的浅水区域离岸距离H1；确定实时离岸距离h；设定登陆速度V；计算从当前位置到浅水区域的航行时间t＝(h‑H1)/V；在t大于等于T时，提示驾驶员释放轮履；T为轮履释放所花费的时间。本发明对驾驶员进行提示，帮助驾驶员控制车辆用最短的时间成功上岸，缩短抢滩窗口时间。

Description

特种车辆的登陆辅助控制方法、系统和计算机存储介质

技术领域

本发明属于特种车辆领域，特别是特种车辆的登陆辅助控制方法和相关系统。

背景技术

本发明涉及特种车辆。特种车辆具有水下工作模式和陆地工作模式。特种车辆分为车轮型和履带型，本发明适合于这两种类型。

为了减小水中航行阻力，提高水上航速，特种车辆载水中航行时，车轮、履带(为了方便，不论是车轮型两用车还是履带型车辆，下文均统一称为轮履)需要举升至水面；而在上岸后，轮履承受整车重量，无法完成释放，因此在上岸前必须提前释放轮履。这就带来一个问题，即释放轮履的时机选择问题：释放过早，轮履会在水中产生极大的阻力使航速降低，增加了上岸时间，增加了抢滩登陆作业的危险性，可能导致登陆失败；释放过晚，车辆将无法上岸，造成登陆失败，必须折返到水中再次登陆。

因此，如果轮履释放时机把握不好，就会降低抢滩登陆的成功率。而常规登陆方法，均是依靠驾驶员经验进行，抢滩登陆的成功率不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种特种车辆的登陆辅助控制方法、系统和计算机存储介质，用于解决抢滩登陆的成功率不高的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种特种车辆的登陆辅助控制方法，包括以下方法方案。

方法方案一，步骤如下：

根据登陆缓坡模型和轮履释放的安全水深N1确定安全水深所处的浅水区域离岸距离H1；

确定实时离岸距离h；

设定登陆速度V；

计算从当前位置到所述浅水区域的航行时间t＝(h-H1)/V；

在t大于等于T时，提示驾驶员释放轮履；所述T为轮履释放所花费的时间。

有益效果是：本发明的方法，对驾驶员进行提示，能够最终使车辆用最短的时间成功上岸，缩短抢滩窗口时间。

方法方案二，在方法方案一的基础上，还实时检测水深n，当水深n小于N1时，提示禁止释放轮履。

方法方案三，在方法方案一的基础上，在t小于T时，提示禁止释放轮履；或者在t小于T时提示降低航行速度。

方法方案四，在方法方案三的基础上，预设T1＞T2＞T≥T3；当T1＞t＞T2，提示驾驶员释放轮履；当T2＞t＞T3，提示驾驶员立即释放轮履；T3＞t，提示禁止释放轮履。

方法方案五、六、七、八，分别在方法方案一、二、三、四的基础上，通过显示方式和/或语音方式进行提示。

方法方案九、十、十一、十二，分别在方法方案一、二、三、四的基础上，通过卫星导航定位系统或者光学测距装置确定实时离岸距离h。

方法方案十三，步骤如下：

确定实时离岸距离h；

设定登陆速度V；

计算临界情况下的离岸距离H＝H1+VT，所述T为轮履释放所花费的时间；

当h大于H时，提示驾驶员释放轮履。

有益效果：本发明的上述方法，对驾驶员进行提示，能够最终使车辆用最短的时间成功上岸，缩短抢滩窗口时间避免伤亡。

方法方案十四，在方法方案十三的基础上，还实时检测水深n，当水深n小于N1时，提示禁止释放轮履。

方法方案十五，在方法方案十三的基础上，在h小于H时，提示禁止释放轮履；或者在h小于H时提示降低航行速度。

方法方案十六，在方法方案十五的基础上，预设H1＞H2＞H≥H3；当H1＞h＞H2，提示驾驶员释放轮履；当H2＞h＞H3，提示驾驶员立即释放轮履；H3＞h，提示禁止释放轮履。

方法方案十七、十八、十九、二十，分别在方法方案十三、十四、十五、十六的基础上，通过显示方式和/或语音方式进行提示。

方法方案二十一、二十二、二十三、二十四，分别在方法方案十三、十四、十五、十六的基础上，通过卫星导航定位系统或者光学测距装置确定实时离岸距离h。

另外，本发明还提出一种特种车辆的登陆辅助控制系统，包括以下系统方案。

系统方案一至方案二十四，包括处理器、存储器、卫星导航定位装置和人机交互装置；所述处理器执行存储于储存器中的计算机程序，以分别实现上述特种车辆的登陆辅助控制方法方案一至方案二十四。

有益效果：本发明的上述系统，对驾驶员进行提示，能够最终使车辆用最短的时间成功上岸，缩短抢滩窗口时间避免伤亡。

系统方案二十五，在系统方案一至方案二十四的基础上，还包括水深测量装置。

系统方案二十六，在系统方案一至方案二十四的基础上，所述人机交互装置包括显示器、语音播报装置和键盘，或者语音播报装置和触屏设备。

另外，本发明还提出一种计算机可读存储介质，包括以下计算机可读存储介质方案。

计算机可读存储介质方案一至方案二十四，其存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时分别实现上述特种车辆的登陆辅助控制方法方案一至方案二十四。

有益效果：本发明的上述计算机可读存储介质，对驾驶员进行提示，能够最终使车辆用最短的时间成功上岸，缩短抢滩窗口时间避免伤亡。

附图说明

图1是本发明实施例1的登陆辅助方法流程图；

图2是本发明登陆示意图；

图3是本发明实施例2的登陆辅助方法流程图；

图4是本发明实施例3的登陆辅助方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。

本发明的技术方案适用于抢滩登陆的训练、演习等环境，登陆的岸滩可以是海滩，也可以是河流湖泊的岸滩，还可以是舰艇的甲板。

实施例1

本实施例以海岸登陆为例进行介绍。

一种登陆辅助系统，包括处理器、存储器，以及北斗导航定位装置，水深测量装置和人机交互装置。登陆辅助系统安装于特种车辆上，该系统可以是一套与特种车辆独立的外部设备，也可以与特种车辆集成设置(例如，利用整车控制器作为处理器使用)。

其中，水深测量装置可以采用超声波传感器进行测量。

其中，人机交互装置包括显示器、语音播报装置和键盘，或者语音播报装置和触屏设备；用于对驾驶员进行提醒，以及驾驶员对登陆速度进行设定。

其中，北斗导航定位装置也可以替换为其他类型的卫星导航定位装置，例如GPS卫星接收机。

辅助登陆的方法，如图1所示：

在登陆之前，首先确定登陆方案，例如确定登陆的位置、时间等信息，确定了这些信息后，经过研判，则可以确定所要登陆的海滩和具体时间，并且通过事先的测绘、调查或者其他渠道搜集所要登陆海滩的大陆架模型，即海滩水下缓坡模型，或者说海滩水下三维地图，如图2所示；大陆架模型还应涉及登陆时的潮汐等因素。最后将大陆架模型输入到登陆辅助系统的存储器中。

根据车辆型号，可以确定轮履释放的安全水深。轮履释放的安全水深＝轮履释放的距离(固定值，与车辆型号有关)+车辆吃水量。在登陆时，若低于该安全水深N1，则车辆就没有足够的距离释放轮履。如图2所示，车辆在安全水深N1以外(A点左侧)，车辆能够安全释放轮履，而低于安全水深N1后(A点右侧)，轮履释放的空间被限制。

另外，同一车辆，其重量会因载重量不同而不同，使得车辆吃水量不同。一般来说，车辆重量越大，吃水量越大，而轮履释放的距离是一定的，因此需要的安全水深越大。上述计算中，安全水深以车辆最大重量确定。

安全水深N1结合上述大陆架模型，即可确定该安全水深N1所在的水域的离岸距离H1。

以上为登陆之前的相关工作。登陆开始时，登陆辅助系统开启(例如由驾驶员开启)：

驾驶员摆正方向(垂直于岸边，这样登陆距离更短，利于缩短登陆时间)并控制航行速度达到登陆速度V(登陆速度可以预先设定，或者驾驶员在登陆辅助系统开启后设定)。

通过北斗导航定位装置获取导航信息，从而可以确定实时离岸距离h。

处理器在获得上述登陆速度V，实时离岸距离h，浅水区域离岸距离H1后，计算从当前位置到浅水区域的航行时间t＝(h-H1)/V。

水深测量装置测量当前水深n，一方面，当前水深n结合上述大陆架模型可用于校对实时离岸距离h；另一方面，为了提高安全性，当前水深n还可以用于直接判断是否小于安全水深。本实施例中，水深测量装置测量的是当前水深，作为其他实施方式，若水深测量装置测量的是车底部距海底距离，则可以直接与轮履释放距离比较。本实施例中，处理器判断当前水深n与N1，若n小于N1，则说明水深太浅，已经不适合轮履释放，因此，通过显示器和/或语音报警提示禁止轮履释放。

若n大于N1，则继续判断：

T1＞t＞T2，通过显示器和/或语音报警提醒驾驶员，开始轮履释放。

T2＞t大于T3，通过显示器和/或语音报警提醒驾驶员，警示轮履释放，即要求立即开始轮履释放。

T3＞t，通过显示器和/或语音报警提示禁止轮履释放。

其中，T1＞T2＞T≥T3，T1代表可以释放履带时间临界值、T2代表需要尽快释放履带时间临界值、T3代表禁止释放履带时间临界值，T为轮履释放所要花费的时间，T值与车辆型号有关。

T1、T2、T3可以依据驾驶员的操作提供反应时间来进行设置。

上述提示可以更加简便，如：在t大于T时，提示驾驶员释放轮履；在t小于T时，禁止驾驶员释放轮履。

作为其他实施方式，在t接近T甚至小于T时，还可以提示驾驶员进行减速以降低航行速度，为轮履释放增加缓冲时间。

通过整个方法实施例可以看出，本实施例的原理是：轮履释放所要花费的时间T值是一定的，从开始轮履释放到轮履释放完成，车辆刚好达到深度为N1的浅水区域——以此为目标，对驾驶员进行提醒，从而保证车辆在浅水区域以外的航行时间尽量减少，降低航行阻力。结合图2进行分析，登陆辅助系统的目标是使车辆刚好在A点完成轮履释放，或者使车辆在A点稍稍左侧完成轮履释放，而一定不能使车辆在A点右侧开始和继续轮履释放。

实施例2

本实施例与实施例1所基于的硬件系统相同，原理也相同，不同在于，实施例1是通过航行时间h与设定阈值进行比较确定如何对驾驶员进行提醒警示，即将航行时间作为变量进行比较判断；而实施例2是将离岸距离作为变量进行比较判断，具体如下(其中与实施例1相同的内容，仅简要叙述，不再具体展开)：

辅助登陆的方法，如图3所示：

在登陆之前，首先确定登陆方案，进而确定所要登陆海滩的的大陆架模型。

根据车辆型号，可以确定轮履释放的安全水深N1。

以上为登陆之前的相关工作。登陆开始时，登陆辅助系统开启：

处理器在获得上述登陆速度V，浅水区域离岸距离H1后，以及轮履释放时间T(T为轮履释放所要花费的时间，T值与车辆型号有关)后，计算出临界情况下的离岸距离H，H＝H1+VT。H的物理意义是：离岸距离为H时，经过时间T，车辆正好航行至A点，如图2所示。

水深测量装置测量当前水深n，处理器判断当前水深n与N1，若n小于N1，则说明水深太浅，已经不适合轮履释放，因此，通过显示器和/或语音报警提示禁止轮履释放。

若n大于N1，则继续判断：

H1＞h＞H2，通过显示器和/或语音报警提醒驾驶员，开始轮履释放。

H2＞h＞H3，通过显示器和/或语音报警提醒驾驶员，警示轮履释放，即要求立即开始轮履释放。

H3＞h，通过显示器和/或语音报警提示禁止轮履释放。

其中，H1＞H2＞H≥H3，H1代表可以释放履带距离临界值、H2代表需要尽快释放履带距离临界值、H3代表禁止释放履带距离临界值，而H1、H2、H3可以根据需求预先设置。

本实施例利用实时离岸距离与距离阈值比较，对驾驶员进行提醒，也能够实现使车辆刚好在A点完成轮履释放，或者使车辆在A点稍稍左侧完成轮履释放，而一定不能使车辆在A点右侧开始和继续轮履释放。

上述提示方式可以替换，例如更加简便的，在h大于H时，提示驾驶员释放轮履；在h小于H时，禁止驾驶员释放轮履。

作为其他实施方式，在h接近H甚至小于H时，还可以提示驾驶员进行减速以降低航行速度，为轮履释放增加缓冲时间。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上调整得到，其方法与实施例1基本一致，故不再赘述。

区别主要在于实施例3的硬件系统和适用场合与实施例1有所区别，如图4中粗线框图，包括：

1，本实施例适用于河流湖泊的登陆，因此，在事先应确定登陆岸滩缓坡模型。

2，本实施例中，通过光学测距装置测量实时离岸距离h，例如可以是激光测距装置。

3，本实施例中，增加车身重量测量装置(例如可以根据吃水量进行估算)，根据车身重量测量装置，确定安全水深H1，这样得到的安全水深更加准确。

作为其他实施方式，本发明还可以适用于登陆舰船。这种情况下，登陆缓坡模型就退化为一个或者若干个设定的安全值，然后再根据车辆型号确定一个H1值，例如50米。另外，为了使测量结果更加准确，登陆舰船时适合采用光学测距或者声学测距的设备测量离岸距离(离舰距离)。

计算机可读存储介质实施例

上述登陆辅助方法(不包括登陆方案的确定和研判)可以形成计算机程序，这些计算机程序可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储介质中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令能够实现上述解压缩方法和特定功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令实现上述方法和特定功能。

本实施例所指的计算机可读存储介质，包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等。

Claims

1.一种特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，步骤如下：

确定实时离岸距离h；

设定登陆速度V；

计算从当前位置到所述浅水区域的航行时间t＝(h-H1)/V；

2.根据权利要求1所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，还实时检测水深n，当水深n小于N1时，提示禁止释放轮履。

3.根据权利要求1所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，在t小于T时，提示禁止释放轮履；或者在t小于T时提示降低航行速度。

4.根据权利要求3所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，预设T1＞T2＞T≥T3；当T1＞t＞T2，提示驾驶员释放轮履；当T2＞t＞T3，提示驾驶员立即释放轮履；T3＞t，提示禁止释放轮履。

5.根据权利要求1-4任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，通过显示方式和/或语音方式进行提示。

6.根据权利要求1-4任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，通过卫星导航定位系统或者光学测距装置确定实时离岸距离h。

7.一种特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，步骤如下：

确定实时离岸距离h；

设定登陆速度V；

当h大于H时，提示驾驶员释放轮履。

8.根据权利要求7所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，还实时检测水深n，当水深n小于N1时，提示禁止释放轮履。

9.根据权利要求7所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，在h小于H时，提示禁止释放轮履；或者在h小于H时提示降低航行速度。

10.根据权利要求9所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，预设H1＞H2＞H≥H3；当H1＞h＞H2，提示驾驶员释放轮履；当H2＞h＞H3，提示驾驶员立即释放轮履；H3＞h，提示禁止释放轮履。

11.根据权利要求7-10任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，通过显示方式和/或语音方式进行提示。

12.根据权利要求7-10任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法，其特征在于，通过卫星导航定位系统或者光学测距装置确定实时离岸距离h。

13.一种特种车辆的登陆辅助控制系统，其特征在于，包括处理器、存储器、卫星导航定位装置和人机交互装置；所述处理器执行存储于储存器中的计算机程序，以实现如权利要求1-12任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法。

14.根据权利要求13所述的特种车辆的登陆辅助控制系统，其特征在于，还包括水深测量装置。

15.根据权利要求13所述的特种车辆的登陆辅助控制系统，其特征在于，所述人机交互装置包括显示器、语音播报装置和键盘，或者语音播报装置和触屏设备。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在执行时实现如权利要求1-12任一项所述的特种车辆的登陆辅助控制方法。