CN111846107B - 一种智能船舶自动锚泊优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能船舶自主锚泊优化方法，包括以下步骤：(1)、优化锚泊船舶的各个推进器的能耗、误差、机械特性以及锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置，获得能耗和误差最小、锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置最接近最小标准距离且机械特性符合要求下各个推进器的转速及推力角度，根据其实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位；(2)、优化锚泊船舶的各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率，获得各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度，根据其实现对锚泊船舶的锚泊过程。其能够根据实时状况对锚泊过程进行优化，提升整个锚泊过程的经济性和效率性。

Description

一种智能船舶自动锚泊优化方法

技术领域

本发明属于船舶锚泊技术领域，涉及一种船舶锚泊优化方法，具体涉及一种智能船舶自动锚泊优化方法。

背景技术

锚泊是指用锚缆、锚链及锚将浮式结构物或船舶系留于海上，以此限制由于外力导致的漂移，使其保持在预定位置上的定位方式。

对于有人船舶来说，对其进行锚泊操作主要依靠人为经验进行。但是，对于智能船舶来说，由于无人在船舶上，不能够靠人为经验去进行相应的锚泊操作，因此自主锚泊技术成为智能船舶发展中必不可少的技术之一。

自主锚泊操作要求利用传感器反馈航行环境和船舶自身状态的一系列信号，转化为抛锚系统所需信号，抛锚系统根据信号进行自主抛锚。

目前针对锚泊系统的研究基本都是针对有人船的抛锚系统的研究，对于大型无人船的自主锚泊系统的研究极少。专利公开号为CN109733537A的专利公开了一种针对大型无人船的自主抛锚控制方法及系统，但是其只是提及了如何进行自主抛锚，并没有提到对于自主锚泊系统的优化问题。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种智能船舶自动锚泊优化方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种智能船舶自动锚泊优化方法，其能够根据实时状况对锚泊过程进行优化，提升整个锚泊过程的经济性和效率性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能船舶自主锚泊优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、优化锚泊船舶的各个推进器的能耗、误差、机械特性以及锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置，获得能耗和误差最小、锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置最接近最小标准距离且机械特性符合要求下锚泊船舶的各个推进器的转速及推力角度，根据所述各个推进器的转速及推力角度实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位；

(2)、优化锚泊船舶的各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率，获得各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度，根据所述各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程。

优选地，其中，所述步骤(1)具体为：

(1.1)、确定锚泊船舶的各个推进器消耗功率的总和

令

其中：P为单个推进器消耗的功率，n为推进器的转速，Q为推进器的螺旋桨产生的转矩，K_Q为推进器的螺旋桨的转矩系数，K_T为推进器的螺旋桨的推力系数，D为推进器的螺旋桨直径，T为推进器的螺旋桨产生的推力，ρ为海水密度，

令功率系数

可得：

故船舶各个推进器消耗功率的总和表示为：

其中：P_d为船舶各个推进器消耗功率的总和，r为船舶中推进器的个数，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，c_i为第i个推进器的功率系数；

(1.2)、确定船舶的推进器的实际推力与期望推力的误差，即松弛变量

令τ＝B(α)T+s

其中：

其为推进器的期望推力，τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力，τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力，M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩；

其为船舶的各个推进器的螺旋桨产生的推力；r为船舶中推进器的个数；B(α)为船舶的推进器配置矩阵；s为松弛变量，即推进器的实际推力与期望推力之间的误差；

(1.3)、使各个推进器的机械特性符合要求

令Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

其中，Δα_i为第i个推进器在单位时间内的推进角度变化速率，Δα_imax,Δα_imin分别为第i个推进器在单位时间内推进角度的变化速率的最大值及最小值，ΔT_i为第i个推进器在单位时间内的推力变化量，ΔT_imax,ΔT_imin分别为第i个推进器在单位时间内的推力变化量的最大值及最小值；

(1.4)、确定锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置

令ΔL＝(l-l′)²

其中，l′为锚泊船舶与周围其它船舶的最小标准距离，l为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离，ΔL为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离与最小标准距离之间的差值；

(1.5)、确定目标函数

目标函数为

约束条件分为等式约束和不等式约束：

式中：J为目标函数值，p₁…p₅为各项的权重，

为第i个推进器所消耗的功率，S_x为推进器沿船长方向上的松弛变量，S_y为推进器沿船宽方向上的松弛变量，S_z为推进器沿垂荡方向上的松弛变量，τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力，τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力，M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩，q为锚泊船舶周围船舶的数量，T_xi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力，T_yi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船宽方向上的推力，M_zi为第i个推进器产生的转艏力矩；α_i为第i个推进器的推力角度，α_imin和α_imax分别为第i个推进器的推力角度的最小值和最大值，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，T_imin和T_imax分别为第i个推进器的螺旋桨产生的最小推力和最大推力；

(1.6)、求解上述目标函数，获得各个推进器的推力和各个推进器的推力角度；

(1.7)、根据公式T_i＝K_Tiρn_i ²D_i ⁴求得各个推进器的转速，其中，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，n_i为第i个推进器的转速；K_Ti为第i个推进器的螺旋桨的推力系数，D_i为第i个推进器的螺旋桨直径；

(1.8)、根据求得的各个推进器的转速及各个推进器的推力角度，实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位。

更优选地，其中，所述步骤(2)具体为：

(2.1)、确定锚机所消耗的功率

P′＝T_HV_H

T_H＝1.35(2G+2h_0.5Q)

其中：P′为锚机所消耗的功率，G为锚重力，Q为单位长度锚链的重力，h_0.5为最大抛锚深度的一半，V_H为下锚速度；

(2.2)、确定目标函数

目标函数为：

约束条件为：

α_imin≤α_i≤α_imax,T_imin≤T_i≤T_imax

Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

0≤V_H≤9m/min

其中：J为目标函数值，a₁,a₂为各项的权重，P_i为第i个推进器消耗的功率；

(2.3)、求解上述目标函数，获得在各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度；

(2.4)、根据求得的各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程。

优选地，其中，所述步骤(1.5)中，各项的权重具体为：

p₁为矩阵，

r_i(i＝1…r)初始值为1，能根据各个推进器的功率大小进行调整，推进器的功率越大，r值越小；p₂＝100；p₃＝100；p₄＝1000；p₅＝1。

优选地，其中，所述步骤(1.6)中，根据各个推进器的推力T和各个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力T_x获得各个推进器的推力角度α，其中，T_x＝Tcosα。

优选地，其中，所述步骤(2.2)中，各项的权重具体为：a₁,a₂的初始值为1和1，并能根据实际效果进行调整。

与现有技术相比，本发明的智能船舶自主锚泊优化方法具有如下有益技术效果：

1、其采用多目标优化方法，多目标优化理论带来的命令优化能够使自主锚泊过程变得更加高效，准确，同时能够增加自主锚泊的安全性。

2、其采用分阶段优化方法，分阶段优化能够充分考虑在锚泊过程中不同阶段变化带来的影响，充分发挥效能，更好地完成自主锚泊过程。

3、其能够简化锚泊过程的控制时间，简化控制流程和控制方法，提升自主锚泊的工程应用性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

对于智能船舶的自主锚泊，其优化过程分为两个阶段，第一阶段是如何利用船舶的推进器保持合适的船位，第二阶段是如何快速、经济、安全的实现整个锚泊过程。

对于第一阶段，是为了保证无人船舶能够安全进入锚泊区域，并在锚地中实现对理想船位的控制和保持，需要结合船舶的动力定位系统(也就是，各个推进器)实现对船舶船位的实现和保持。

为了实现第一阶段的目标，除了要考虑传统的动力定位系统(也就是，船舶的各个推进器)中关于能耗要求，误差要求，机械特性要求外，还要考虑船舶在该过程中与周围其它船舶的相对位置的要求。因此，在本发明中，对于第一阶段的实现，主要是优化锚泊船舶的各个推进器的能耗、误差、机械特性以及锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置，获得能耗和误差最小、锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置最接近最小标准距离且机械特性符合要求下锚泊船舶的各个推进器的转速及推力角度，根据所述各个推进器的转速及推力角度实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位。

在本发明中，第一阶段的具体优化过程包括以下步骤：

一、确定锚泊船舶的各个推进器消耗功率的总和

在本发明中，令

其中：P为单个推进器消耗的功率；n为单个推进器的转速；Q为单个推进器的螺旋桨产生的转矩；K_Q为单个推进器的螺旋桨的转矩系数，其是通过船舶安装螺旋桨的敞水特征曲线得到的；K_T为单个推进器的螺旋桨的推力系数，其也是通过船舶安装螺旋桨的敞水特征曲线得到的；D为单个推进器的螺旋桨直径；T为单个推进器的螺旋桨产生的推力；ρ为海水密度。

令功率系数

可得：

故船舶各个推进器消耗功率的总和表示为：

其中：P_d为船舶各个推进器消耗功率的总和，r为船舶中推进器的个数，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，c_i为第i个推进器的功率系数。

二、确定船舶的推进器的实际推力与期望推力的误差，即松弛变量

在推力分配中，要求推进器的实际推力要与控制器要求的期望指令(也就是，推进器的期望推力)一致，但由于各种设备因素，实际推力与期望推力总不能够完全相等，因此为满足设备误差等要求，在北风那么中，引入松弛变量s，确保了优化问题至少要存在一组可行解。

在本发明中，令τ＝B(α)T+s

其中：

其为推进器的期望推力；τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力；τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力；M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩；

其为船舶的各个推进器的螺旋桨产生的推力；r为船舶中推进器的个数；B(α)为船舶的推进器配置矩阵；s为松弛变量，即推进器的实际推力与期望推力之间的误差。

三、使各个推进器的机械特性符合要求

不同的推进器都有各自的变化频率，而各自的变化频率是受各自推进器的机械特性限制的，在进行分配时各自的速率不能超过机械特性限制。

具体地，在本发明中，令Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

其中，Δα_i为第i个推进器在单位时间内的推进角度变化速率，Δα_imax,Δα_imin分别为第i个推进器在单位时间内推进角度的变化速率的最大值及最小值，ΔT_i为第i个推进器在单位时间内的推力变化量，ΔT_imax,ΔT_imin分别为第i个推进器在单位时间内的推力变化量的最大值及最小值。

四、确定锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置

在船舶锚地中不可避免的有许多已经锚泊完成的船舶，保证第一阶段过程中锚泊船舶与周围其它船舶的相对距离，也就是，保证船舶安全也是不可少的一部分。

因此，在本发明中，令ΔL＝(l-l′)²

其中，l′为锚泊船舶与周围其它船舶的最小标准距离，l为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离，ΔL为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离与最小标准距离之间的差值。

五、确定目标函数

在本发明中，期望在机械特性符合要求且船舶的各个推进器消耗的总功率最小、分配误差最小，同时锚泊船舶与周围其它船舶的实际距离最接近最小标准距离的情况下将期望力分配到各个推进器上。

因此，基于以上步骤(一)到步骤(四)，在本发明中，第一阶段的目标函数为

约束条件分为等式约束和不等式约束：

其表示，在满足上述等式约束和不等式约束的情况下，使得船舶的各个推进器消耗的总功率最小、分配误差最小，同时锚泊船舶与周围其它船舶的实际距离最接近最小标准距离。

式中：J为目标函数值，p₁…p₅为各项的权重，

为第i个推进器所消耗的功率，S_x为推进器沿船长方向上的松弛变量，S_y为推进器沿船宽方向上的松弛变量，S_z为推进器沿垂荡方向上的松弛变量，τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力，τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力，M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩，q为锚泊船舶周围船舶的数量，T_xi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力，T_yi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船宽方向上的推力，M_zi为第i个推进器产生的转艏力矩；α_i为第i个推进器的推力角度，α_imin和α_imax分别为第i个推进器的推力角度的最小值和最大值，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，T_imin和T_imax分别为第i个推进器的螺旋桨产生的最小推力和最大推力。

其中，在本发明中，各项的权重具体为：

p₁为矩阵，

r_i(i＝1…r)初始值为1，能根据各个推进器的功率大小进行调整，推进器的功率越大，r值越小；p₂＝100；p₃＝100；p₄＝1000；p₅＝1。

六、求解上述目标函数，获得各个推进器的推力和各个推进器的推力角度。

在本发明中，通过求解上述目标函数minJ，可以得到各个推进器的推力T和各个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力T_x，各个推进器的螺旋桨产生的沿船宽方向上的推力T_y等。

同时，可以根据各个推进器的推力T和各个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力T_x获得各个推进器的推力角度α。具体地，可以采用如下公式计算推力角度α：T_x＝Tcosα。

七、在步骤六中已经求得了各个推进器的推力T，那么可以根据公式T_i＝K_Tiρn_i ²D_i ⁴求得各个推进器的转速。其中，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，n_i为第i个推进器的转速，K_Ti为第i个推进器的螺旋桨的推力系数，D_i为第i个推进器的螺旋桨直径。

最后、可以根据求得的各个推进器的转速及各个推进器的推力角度实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位。

第二阶段是在第一阶段的基础上实现快速、经济、安全的锚泊过程。因此，对于第二阶段的实现，主要在于下锚速度与船速搭配控制。也就是，优化锚泊船舶的各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率，获得各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度，根据所述各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程。

在本发明中，第二阶段的具体优化过程包括以下步骤：

一、确定锚机所消耗的功率

P′＝T_HV_H

在本发明中，锚机所消耗的功率为：T_H＝1.35(2G+2h_0.5Q)。

其中：P′为锚机所消耗的功率；G为锚重力，其单位可以为N；Q为单位长度锚链的重力，其单位可以为N/m；h_0.5为最大抛锚深度的一半；V_H为下锚速度，其单位可以为m/min。

二、确定目标函数

为了实现第二阶段的目标，应该要考虑所有推进器及锚机所消耗的功率最小。因此，在本发明中，第二阶段的目标函数为：

约束条件为：

α_imin≤α_i≤α_imax,T_imin≤T_i≤T_imax

Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

0≤V_H≤9m/min

其中：J为目标函数值，a₁,a₂为各项的权重，P_i为第i个推进器消耗的功率。

其中，各项的权重具体为：a₁,a₂的初始值为1和1，并能根据实际效果进行调整。

三、求解上述目标函数，获得在各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度。

在本发明中，通过求解上述目标函数minJ，可以，获得在各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度。

最后、根据求得的各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程。

本发明的智能船舶自主锚泊优化方法采用多目标优化理论，多目标优化理论带来的命令优化能够使自主锚泊过程变得更加高效，准确，同时能够增加自主锚泊的安全性。同时，其采用分段优化方法，分阶段优化能够充分考虑在锚泊过程中不同阶段变化带来的影响，充分发挥车舵的效能，更好的完成自主锚泊过程。最后，本发明的自主锚泊优化方法能够简化锚泊过程的控制时间，简化控制流程和控制方法，提升自主锚泊的工程应用性。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种智能船舶自主锚泊优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、优化锚泊船舶的各个推进器的能耗、误差、机械特性以及锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置，获得能耗和误差最小、锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置最接近最小标准距离且机械特性符合要求下锚泊船舶的各个推进器的转速及推力角度，根据所述各个推进器的转速及推力角度实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位；

(2)、优化锚泊船舶的各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率，获得各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度，根据所述各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程；

所述步骤(1)具体为：

(1.1)、确定锚泊船舶的各个推进器消耗功率的总和

令

其中：P为单个推进器消耗的功率，n为推进器的转速，Q为推进器的螺旋桨产生的转矩，K_Q为推进器的螺旋桨的转矩系数，K_T为推进器的螺旋桨的推力系数，D为推进器的螺旋桨直径，T为推进器的螺旋桨产生的推力，ρ为海水密度，

令功率系数

可得：

故船舶各个推进器消耗功率的总和表示为：

其中：P_d为船舶各个推进器消耗功率的总和，r为船舶中推进器的个数，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，c_i为第i个推进器的功率系数；

(1.2)、确定船舶的推进器的实际推力与期望推力的误差，即松弛变量

令τ＝B(α)T+s

其中：

其为推进器的期望推力，τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力，τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力，M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩；

其为船舶的各个推进器的螺旋桨产生的推力；r为船舶中推进器的个数；B(α)为船舶的推进器配置矩阵；S为松弛变量，即推进器的实际推力与期望推力之间的误差；

(1.3)、使各个推进器的机械特性符合要求

令Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

其中，Δα_i为第i个推进器在单位时间内的推进角度变化速率，Δα_imax,Δα_imin分别为第i个推进器在单位时间内推进角度的变化速率的最大值及最小值，ΔT_i为第i个推进器在单位时间内的推力变化量，ΔT_imax,ΔT_imin分别为第i个推进器在单位时间内的推力变化量的最大值及最小值；

(1.4)、确定锚泊船舶与周围其它船舶的相对位置

令ΔL＝(l-l′)²

其中，l′为锚泊船舶与周围其它船舶的最小标准距离，l为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离，ΔL为锚泊船舶与周围其它船舶之间的实际距离与最小标准距离之间的差值；

(1.5)、确定目标函数

目标函数为

约束条件分为等式约束和不等式约束：

式中：J为目标函数值，p₁…p₅为各项的权重，

为第i个推进器所消耗的功率，S_x为推进器沿船长方向上的松弛变量，S_y为推进器沿船宽方向上的松弛变量，S_z为推进器沿垂荡方向上的松弛变量，τ_x为推进器沿船长方向上的期望推力，τ_y为推进器沿船宽方向上的期望推力，M_z为推进器沿垂荡方向上的期望力矩，q为锚泊船舶周围船舶的数量，T_xi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力，T_yi为第i个推进器的螺旋桨产生的沿船宽方向上的推力，M_zi为第i个推进器产生的转艏力矩；α_i为第i个推进器的推力角度，α_imin和α_imax分别为第i个推进器的推力角度的最小值和最大值，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，T_imin和T_imax分别为第i个推进器的螺旋桨产生的最小推力和最大推力；

(1.6)、求解上述目标函数，获得各个推进器的推力和各个推进器的推力角度；

(1.7)、根据公式

求得各个推进器的转速，其中，T_i为第i个推进器的螺旋桨产生的推力，n_i为第i个推进器的转速；K_Ti为第i个推进器的螺旋桨的推力系数，D_i为第i个推进器的螺旋桨直径；

(1.8)、根据求得的各个推进器的转速及各个推进器的推力角度，实现对锚泊船舶的船位及艏向控制，从而使其保持锚泊船位；

所述步骤(2)具体为：

(2.1)、确定锚机所消耗的功率

P′＝T_HV_H

T_H＝1.35(2G+2h_0.5Q)

其中：P′为锚机所消耗的功率，G为锚重力，Q为单位长度锚链的重力，h_0.5为最大抛锚深度的一半，V_H为下锚速度；

(2.2)、确定目标函数

目标函数为：

约束条件为：

α_imin≤α_i≤α_imax,T_imin≤T_i≤T_imax

Δα_imin≤Δα_i≤Δα_imax,ΔT_imin≤ΔT_i≤ΔT_imax

0≤V_H≤9m/min

其中：J为目标函数值，a₁,a₂为各项的权重，P_i为第i个推进器消耗的功率；

(2.3)、求解上述目标函数，获得在各个推进器所消耗的功率及锚机所消耗的功率最小情况下各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度；

(2.4)、根据求得的各个推进器的转速以及推力角度和锚机的速度实现对锚泊船舶的锚泊过程。

2.根据权利要求1所述的智能船舶自主锚泊优化方法，其特征在于，所述步骤(1.5)中，各项的权重具体为：

p₁为矩阵，

r_i(i＝1…r)初始值为1，能根据各个推进器的功率大小进行调整，推进器的功率越大，r值越小；p₂＝100；p₃＝10；p₄＝1000；p₅＝1。

3.根据权利要求2所述的智能船舶自主锚泊优化方法，其特征在于，所述步骤(1.6)中，根据各个推进器的推力T和各个推进器的螺旋桨产生的沿船长方向上的推力T_x获得各个推进器的推力角度α，其中，T_x＝Tcosα。

4.根据权利要求3所述的智能船舶自主锚泊优化方法，其特征在于，所述步骤(2.2)中，各项的权重具体为：a₁,a₂的初始值为1和1，并能根据实际效果进行调整。