CN114355879A - 无人船及其编队的队形保持控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了无人船及其编队的队形保持控制方法，检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，以及根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形，其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。当无人船与编队中心通讯不佳时，可通过第一无人船与第二无人船之间的实际距离，及时调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

Description

无人船及其编队的队形保持控制方法

技术领域

本申请涉及无人船的队形调整技术领域，具体涉及无人船及其编队的队形保持控制方法。

背景技术

随着技术的发展及进步，智能化技术也逐步应用到了表演设备中，例如无人船。可通过控制多艘无人船按照设置的目标队形进行表演，即多艘无人船行驶到目标队形对应的目标点位置以呈现目标队形对应的图形。多艘无人船的速度和航行方向都是通过编队中心进行控制，通常编队中心与多艘无人船都是通过无线网进行通信连接，但是如果当前无线网状态不稳定，容易导致多艘无人船与编队中心的通信状态不佳，那么编队中心将无法及时调整多艘无人船的航行速度和方向，导致多艘无人船实际队形偏移目标队形，从而导致表演效果不佳。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了无人船及其编队的队形保持控制方法，解决了当通讯状态不佳时无法及时调整多艘无人船的航行速度和方向的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种无人船编队的队形保持控制方法，包括：检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离；以及根据所述实际距离和目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形；其中，所述目标队形表示所述第一无人船与所述第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。

在一实施例中，无人船编队的队形保持控制方法还包括：检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度；其中，所述实际偏向角度表示所述第一无人船与所述第二无人船中两艘无人船的连线之间的夹角；所述根据所述实际距离和目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形包括：根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形；其中，所述目标队形表示所述第一无人船与所述第二无人船之间的距离为目标距离、所述第一无人船相对所述第二无人船的偏向角度在预设目标偏向角度区间内。

在一实施例中，所述检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度包括：检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度；其中，所述实际偏向角度表示所述第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船的连线之间的夹角，所述相邻无人船为所述第二无人船中与所述第一无人船之间的距离最短的无人船。

在一实施例中，所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形包括：若所述相邻无人船中存在已调整过的无人船，则根据所述目标队形、所述已调整过的无人船与所述第一无人船之间的距离和偏向角度，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形。

在一实施例中，在所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形之后，无人船编队的队形保持控制方法还包括：若调整之后的所述第一无人船与所述第二无人船所构成的实际队形与所述目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则剔除所述第一无人船与所述周围相邻无人船中的两艘无人船之间最短的第一相邻距离；选取与所述第一相邻距离对应的相邻无人船位于所述第一无人船同侧的第二相邻距离；其中，所述第二相邻距离大于所述第一相邻距离，且所述第一相邻距离和所述第二相邻距离为所述第一无人船与同侧无人船之间的最短距离；以及以所述第二相邻距离为所述第一无人船与所述相邻无人船之间的目标距离，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际队形与所述目标队形之间的偏差小于或者等于所述预设偏差阈值。

在一实施例中，在所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形之后，无人船编队的队形保持控制方法还包括：若调整之后的所述第一无人船与所述第二无人船所构成的实际队形与所述目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则选取与所述第一无人船之间距离最长的两艘无人船作为参考无人船；以及根据所述参考无人船和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际队形与所述目标队形之间的偏差小于或者等于所述预设偏差阈值。

在一实施例中，无人船编队的队形保持控制方法还包括：根据所述实际距离和所述实际偏向角度，确定所述第二无人船的实际位置；根据所述目标队形中所述第二无人船与所述第一无人船之间的目标距离和目标偏向角度，确定所述第二无人船的目标位置；以及若所述第二无人船的实际位置在以所述目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，则根据所述实际距离、所述实际偏向角度、所述目标距离和所述目标偏向角度，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际距离等于所述预设目标距离区间内，所述实际偏向角度在所述预设目标偏向角度区间内。

在一实施例中，无人船编队的队形保持控制方法还包括：若所述第二无人船中存在圆外无人船，则以所述第一无人船和所述圆外无人船作为参考目标，调整所述第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度以呈现出所述目标队形对应的图形形状；其中，所述圆外无人船表示所述圆外无人船的实际位置不在以所述圆外无人船对应的目标位置为中心且所述预设长度为半径的圆内，所述圆内无人船表示所述圆内无人船的实际位置在以所述圆内无人船对应的目标位置为中心且所述预设长度为半径的圆内。

在一实施例中，在所述调整所述第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度之后，无人船编队的队形保持控制方法还包括：若所述第一无人船和所述第二无人船中存在超出预设边界的无人船，则控制超出边界的无人船向所述预设边界的中心方向行驶至所述预设边界内后以所述超出边界的无人船为所述参考目标，再次调整剩余无人船的航行方向和航行速度以呈现出所述目标队形对应的图形形状。

根据本申请的另一个方面，提供了一种无人船，包括：无人船本体；以及无人船编队的队形保持控制装置，所述无人船编队的队形保持控制装置设置于所述无人船本体上，所述无人船编队的队形保持控制装置用于执行上述中任一所述的无人船编队的队形保持控制方法；其中，所述无人船编队的队形保持控制装置包括毫米波雷达。

根据本申请的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任一所述的无人船编队的队形保持控制方法。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于执行上述任一所述的无人船编队的队形保持控制方法。

本申请提供的无人船及其编队的队形保持控制方法，检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，以及根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形，其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。当无人船与编队中心通讯不佳时，可通过第一无人船与第二无人船之间的实际距离，及时调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。

图2是本申请一示例性实施例提供的无人船的队形调整的结构示意图。

图3是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。

图4是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。

图5是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。

图6是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。

图7是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制装置的结构示意图。

图8是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制装置的结构示意图。

图9是本申请一示例性实施例提供的无人船的结构示意图。

图10是本申请一示例性实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

图1是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。图2是本申请一示例性实施例提供的无人船的队形调整的结构示意图。如图1-2所示，无人船编队的队形保持控制方法包括：

步骤110：检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离。

无人船上设置有检测模块，检测模块可检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，该检测模块可以为毫米波雷达。在编队中心与无人船通讯不佳的情况下，可以通过该实际距离调整第一无人船，从而保持目标队形。其中，第一无人船可以是无人船队列(包括第一无人船与第二无人船)中的任一艘无人船，例如随机选取无人船队列中的一艘无人船作为第一无人船，并在调整完一艘无人船之后，选取另外一艘无人船作为第一无人船，直至无人船队列中的所有无人船均调整完成。

步骤120：根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

在编队中心与无人船之间的通讯状态不佳的情况下，可通过实际距离与目标距离之间的偏差，调整第一无人船的航行方向和航行速度，以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。其中，目标队形由第一无人船与第二无人船组成，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。如图2所示，第一无人船所处的实际位置为1，通过调整第一无人船的航行方向和航行速度，以使第一无人船到达位置2。

本申请提供的无人船无人船编队的队形保持控制方法，通过检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，并根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。当无人船与编队中心通讯不佳时，可通过第一无人船与第二无人船之间的实际距离，并及时调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而使第一无人船与第二无人船保持目标队形。其中，保持目标队形表示无人船队列呈现目标队形的形状，即各艘无人船之间呈现目标队形对应的距离和角度关系。

图3是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。如图3所示，无人船编队的队形保持控制方法还可以包括：

步骤:130：检测第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度，其中，实际偏向角度表示第一无人船与第二无人船中两艘无人船的连线之间的夹角。

在第一无人船上可设置多个检测装置，从而可以360度探测第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度。选取第二无人船中两艘无人船，记第一无人船与该两艘无人船的连线形成的夹角为第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度。

对应的，步骤120可以包括：

步骤121：根据实际距离、实际偏向角度和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

通过实际距离与目标距离的偏差，实际偏向角度与目标偏向角度的偏差，调整第一无人船的航行方向和航行速度，以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离为目标距离、第一无人船相对第二无人船的偏向角度为目标偏向角度。

图4是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。如图4所示，步骤130可以包括：

步骤131：检测第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度，其中，实际偏向角度表示第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船的连线之间的夹角，相邻无人船为第二无人船中与第一无人船之间的距离最短的无人船。

可以获取到第一无人船与第二无人船的多个实际距离。例如分别在第一无人船的第一位置和第二位置安装检测模块，第一位置上的检测模块可以检测第一无人船与一侧无人船的多个实际距离，第二位置上的检测模块可以检测第一无人船与另一侧无人船的多个实际距离。通常第一无人船与相邻无人船之间的距离最短，因此相邻无人船可以为第一无人船一侧(可能是第一无人船的左侧或者前侧)多个实际距离中最短距离对应的一艘无人船和第一无人船另一侧(可能是第一无人船的右侧或者后侧)多个实际距离中最短距离对应的一艘无人船。通过确定第一无人船的周围相邻无人船中的两艘无人船可以更准确的确定第一无人船的实际偏向角度。

在一实施例中，步骤120可具体实施为：若相邻无人船中存在已调整过的无人船，则根据目标队形、已调整过的无人船与第一无人船之间的距离和偏向角度，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

若相邻无人船中存在已调整过的无人船，可将该已调整过的无人船作为参考无人船，第一无人船可根据参考无人船调整航行方向和航行速度，以快速调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而保证整个无人船队列的调整效率。

在一实施例中，无人船编队的队形保持控制方法可具体实施为：若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则剔除第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船之间最短的第一相邻距离；选取与第一相邻距离对应的相邻无人船位于第一无人船同侧的第二相邻距离；其中，第二相邻距离大于第一相邻距离，且第一相邻距离和第二相邻距离为第一无人船与同侧无人船之间最短的两个距离；并且以第二相邻距离为第一无人船与相邻无人船之间的目标距离，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际队形与目标队形之间的偏差小于或者等于预设偏差阈值。其中，该预设偏差阈值可以为0.01米。

若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差较大，说明第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船之间的距离中最短的第一相邻距离为错误调整数据，即第一相邻距离对应的位置为障碍物。因此可再次选取与第一相邻距离同侧的第二相邻距离(对应的无人船为相邻无人船)调整第一无人船。

另外，可获取多个检测周期内周围相邻无人船中的两艘无人船的检测次数。若检测次数小于或者等于预设次数阈值，则说明检测次数小于或者等于预设次数阈值所对应的相邻无人船为障碍物。应当理解，在调整无人船的实际队形以使保持目标队形的过程中，可能需要多次的调整，也就是无人船在行驶过程中可能会经过多次调整从而最终呈现目标队形，因障碍物停留在某位置，且无人船一直处于行驶过程中，障碍物会因为第一无人船的行驶而与第一无人船的距离发生变化(例如距离增加而导致障碍物与第一无人船之间的距离大于第二无人船与第一无人船之间的距离，即障碍物不是“相邻无人船”)，所以在多个检测周期内检测到的障碍物的次数会较少。因此如果多个检测周期内检测同一物体的次数较少，说明该物体为障碍物。

在一实施例中，在步骤121之后，无人船编队的队形保持控制方法可具体实施为：若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则选取与第一无人船之间距离最长的两艘无人船作为参考无人船；并且根据参考无人船和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际队形与目标队形之间的偏差小于或者等于预设偏差阈值。

若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，说明在调整之前选取的某一相邻无人船可能为第一无人船附近的障碍物。因为在检测过程中无法探知与第一无人船之间的多个实际距离中哪一个是障碍物与第一无人船之间的距离，因此可依次选取多个实际距离中的两个实际距离调整第一无人船。例如可选取与第一无人船之间距离最长的两艘无人船作为参考无人船。通过参考无人船对应的实际距离与目标距离的偏差，实际偏向角度与目标偏向角度的偏差，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际队形与目标队形之间的偏差小于或者等于预设偏差阈值。若调整之后的实际队形还是与目标队形之间的偏差较大，则再重新选取参考无人船，调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而保证调整之后的实际队形保持目标队形，即调整之后的实际队形与目标队形相同或相似。

图5是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。如图5所示，步骤121可以包括：

步骤1211：根据实际距离和实际偏向角度，确定第二无人船的实际位置。

根据实际距离和实际偏向角度，可以确定第二无人船相对于第一无人船的相对位置，也可以在无人船上设置GPS或者卫星导航定位系统，通过GPS或卫星导航定位系统以及预设地图绘制第二无人船的实际位置。

步骤1212：根据目标队形中第二无人船与第一无人船之间的目标距离和目标偏向角度，确定第二无人船的目标位置。

根据目标队形中第二无人船与第一无人船之间的目标距离和目标偏向角度，可通过无人船的GPS或者北斗卫星导航系统确定第二无人船的目标位置。

步骤1213：若第二无人船的实际位置在以目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，则根据实际距离、实际偏向角度、目标距离和目标偏向角度，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际距离在预设目标距离区间内，实际偏向角度在预设目标偏向角度区间内。

若第二无人船的实际位置在以目标位置为中心的预设半径圆内，说明第二无人船的实际位置相对于目标位置偏差较小，可以理解为第二无人船为已调整过的无人船，或者通过该第二无人船调整第一无人船，最终调整之后的实际队形与目标队形相差不大。因此根据实际距离、实际偏向角度、目标距离和目标偏向角度，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际距离等于目标距离，实际偏向角度等于目标偏向角度，从而保证调整之后的实际队形与目标队形相同或相似。

图6是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制方法的流程示意图。如图6所示，步骤121可以包括：

步骤1214：若第二无人船中存在圆外无人船，则以第一无人船和圆外无人船作为参考目标，调整第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度以呈现出目标队形对应的图形形状。

若第二无人船中存在圆外无人船，则将第一无人船和圆外无人船作为参考目标，调整圆内无人船的航行方向和航行速度，保证调整之后的实际队形所对应的图形与目标队形对应的图形形状相同。其中，圆外无人船表示圆外无人船对应的实际位置不在以圆外无人船的目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，圆内无人船表示圆内无人船的实际位置在以圆内无人船对应的目标位置为中心且预设长度为半径的圆内。

在一实施例中，无人船编队的队形保持控制方法可以包括：若第一无人船和第二无人船中存在超出预设边界的无人船，则控制超出边界的无人船向预设边界的中心方向行驶至预设边界内后以超出边界的无人船为参考目标，再次调整剩余无人船的航行方向和航行速度以呈现出目标队形对应的图形形状。

若第一无人船和第二无人船中存在超出预设边界的无人船，说明调整之后的实际队形可能过大或过偏而超出了预设边界。可以通过控制超出边界的无人船向预设边界的中心点方向行驶至预设边界内后，将行驶至预设边界内的无人船作为参考目标然后调整剩余无人船的航行方向和航行速度以使调整之后的实际队形既可以满足在预设边界的要求内，也可以保持目标队形对应的图形形状。

图7是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制装置的结构示意图。如图7所示，无人船编队的队形保持控制装置20可以包括：

检测模块201，用于检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，以及调整模块202，用于根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形，其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。

本申请提供的无人船及其队形调整装置，通过检测模块201检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离，以及调整模块202根据实际距离和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形，其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。当无人船与编队中心通讯不佳时，可通过第一无人船与第二无人船之间的实际距离，及时调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

图8是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形保持控制装置的结构示意图。如图8所示，无人船编队的队形保持控制装置20还可以包括：相对单元203，用于检测第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度，其中，实际偏向角度表示第一无人船与第二无人船中两艘无人船的连线之间的夹角；调整模块202可以包括：保持单元2021，用于根据实际距离、实际偏向角度和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形；其中，目标队形表示第一无人船与第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内、第一无人船相对第二无人船的偏向角度在目标偏向角度区间内。

在一实施例中，相对单元203可具体配置为：检测第一无人船相对第二无人船的实际偏向角度；其中，实际偏向角度表示第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船的连线之间的夹角，相邻无人船为第二无人船中与第一无人船之间的距离最短的无人船。

在一实施例中，保持单元2021可具体配置为：若相邻无人船中存在已调整过的无人船，则根据目标队形、已调整过的无人船与第一无人船之间的距离和偏向角度，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

在一实施例中，无人船的队形调整20可具体配置为：若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则剔除第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船之间最短的第一相邻距离；选取与第一相邻距离对应的相邻无人船位于第一无人船同侧的第二相邻距离；其中，第二相邻距离大于第一相邻距离，且第一相邻距离和第二相邻距离为第一无人船与同侧无人船之间的最短距离；以及以第二相邻距离为第一无人船与相邻无人船之间的目标距离，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际队形与目标队形之间的偏差小于或者等于预设偏差阈值。

在一实施例中，无人船的队形调整20可具体配置为：若调整之后的第一无人船与第二无人船所构成的实际队形与目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则选取与第一无人船之间距离最长的两艘无人船作为参考无人船；以及根据参考无人船和目标队形，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际队形与目标队形之间的偏差小于或者等于预设偏差阈值。

在一实施例中，保持单元2021可具体配置为：根据实际距离和实际偏向角度，确定第二无人船的实际位置；根据目标队形中第二无人船与第一无人船之间的目标距离和目标偏向角度，确定第二无人船的目标位置；以及若第二无人船的实际位置在以目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，则根据实际距离、实际偏向角度、目标距离和目标偏向角度，调整第一无人船的航行方向和航行速度以使实际距离等于在预设目标距离区间内，实际偏向角度等于在预设目标偏向角度区间内。

在一实施例中，保持单元2021可具体配置为若第二无人船中存在圆外无人船，则以第一无人船和圆外无人船作为参考目标，调整第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度以呈现出目标队形对应的图形形状；其中，圆外无人船表示圆外无人船对应的实际位置不在以圆外无人船的目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，圆内无人船表示圆内无人船对应的实际位置在以圆内无人船对应的目标位置为中心且预设长度为半径的圆内。

在一实施例中，无人船的队形调整20可具体配置为：若第一无人船和第二无人船中存在超出预设边界的无人船，则控制超出边界的无人船向预设边界的中心方向行驶至预设边界内后以超出边界的无人船为参考目标，再次调整剩余无人船的航行方向和航行速度以呈现出目标队形对应的图形形状。

图9是本申请一示例性实施例提供的无人船的结构示意图。如图9所示，无人船包括：无人船本体31以及上述无人船编队的队形保持控制装置32，无人船编队的队形保持控制装置32设置于无人船本体31上，其中，无人船编队的队形保持控制装置32包括毫米波雷达321。

本申请提供一种无人船，无人船本体以及上述无人船编队的队形保持控制装置，所述无人船编队的队形保持控制装置设置于所述无人船本体上，无人船编队的队形保持控制装置用于执行上述中任一所述的无人船编队的队形保持控制方法，其中，所述无人船编队的队形保持控制装置包括毫米波雷达。

当无人船与编队中心通讯不佳时，可通过第一无人船与第二无人船之间的实际距离，及时调整第一无人船的航行方向和航行速度，从而使第一无人船与第二无人船保持目标队形。

图10图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。

如图10所示，电子设备10包括一个或多个处理器11和存储器12。

处理器11可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备10中的其他组件以执行期望的功能。

存储器12可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本申请的各个实施例的无人船编队的队形保持控制方法以及/或者其他期望的功能。在所述计算机可读存储介质中还可以存储诸如输入信号、信号分量、噪声分量等各种内容。

在一个示例中，电子设备10还可以包括：输入装置13和输出装置14，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

在该电子设备是单机设备时，该输入装置13可以是通信网络连接器，用于从第一设备和第二设备接收所采集的输入信号。

此外，该输入装置13还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置14可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出装置14可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图10中仅示出了该电子设备10中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备10还可以包括任何其他适当的组件。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (10)

1.一种无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，包括：

检测第一无人船与第二无人船之间的实际距离；以及

根据所述实际距离和目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形；其中，所述目标队形表示所述第一无人船与所述第二无人船之间的距离在预设目标距离区间内。

2.根据权利要求1所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，还包括：

检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度；其中，所述实际偏向角度表示所述第一无人船与所述第二无人船中两艘无人船的连线之间的夹角；

所述根据所述实际距离和目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形包括：

根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形；其中，所述目标队形表示所述第一无人船与所述第二无人船之间的距离在所述预设目标距离区间内、所述第一无人船相对所述第二无人船的偏向角度在预设目标偏向角度区间内。

3.根据权利要求2所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，所述检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度包括：

检测所述第一无人船相对所述第二无人船的实际偏向角度；其中，所述实际偏向角度表示所述第一无人船与周围相邻无人船中的两艘无人船的连线之间的夹角，所述相邻无人船为所述第二无人船中与所述第一无人船之间的距离最短的无人船。

4.根据权利要求3所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形包括：

若所述相邻无人船中存在已调整过的无人船，则根据所述目标队形、所述已调整过的无人船与所述第一无人船之间的距离和偏向角度，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形。

5.根据权利要求3所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，在所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形之后，还包括：

若调整之后的所述第一无人船与所述第二无人船所构成的实际队形与所述目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则剔除所述第一无人船与所述周围相邻无人船中的两艘无人船之间最短的第一相邻距离；

选取与所述第一相邻距离对应的相邻无人船位于所述第一无人船同侧的第二相邻距离；其中，所述第二相邻距离大于所述第一相邻距离，且所述第一相邻距离和所述第二相邻距离为所述第一无人船与同侧无人船之间的最短距离；以及

以所述第二相邻距离为所述第一无人船与所述相邻无人船之间的目标距离，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际队形与所述目标队形之间的偏差小于或者等于所述预设偏差阈值。

6.根据权利要求3所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，在所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形之后，还包括：

若调整之后的所述第一无人船与所述第二无人船所构成的实际队形与所述目标队形之间的偏差大于预设偏差阈值，则选取与所述第一无人船之间距离最长的两艘无人船作为参考无人船；以及

根据所述参考无人船和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际队形与所述目标队形之间的偏差小于或者等于所述预设偏差阈值。

7.根据权利要求2所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，所述根据所述实际距离、所述实际偏向角度和所述目标队形，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述第一无人船与所述第二无人船保持所述目标队形包括：

根据所述实际距离和所述实际偏向角度，确定所述第二无人船的实际位置；

根据所述目标队形中所述第二无人船与所述第一无人船之间的目标距离和目标偏向角度，确定所述第二无人船的目标位置；以及

若所述第二无人船的实际位置在以所述目标位置为中心且预设长度为半径的圆内，则根据所述实际距离、所述实际偏向角度、所述目标距离和所述目标偏向角度，调整所述第一无人船的航行方向和航行速度以使所述实际距离在所述预设目标距离区间内，所述实际偏向角度在所述预设目标偏向角度区间内。

8.根据权利要求7所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，还包括：

若所述第二无人船中存在圆外无人船，则以所述第一无人船和所述圆外无人船作为参考目标，调整所述第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度以呈现出所述目标队形对应的图形形状；其中，所述圆外无人船表示所述圆外无人船的实际位置不在以所述圆外无人船对应的目标位置为中心且所述预设长度为半径的圆内，所述圆内无人船表示所述圆内无人船的实际位置在以所述圆内无人船对应的目标位置为中心且所述预设长度为半径的圆内。

9.根据权利要求8所述的无人船编队的队形保持控制方法，其特征在于，在所述调整所述第二无人船中圆内无人船的航行方向和航行速度之后，还包括：

若所述第一无人船和所述第二无人船中存在超出预设边界的无人船，则控制超出边界的无人船向所述预设边界的中心方向行驶至所述预设边界内后以所述超出边界的无人船为所述参考目标，再次调整剩余无人船的航行方向和航行速度以呈现出所述目标队形对应的图形形状。

10.一种无人船，其特征在于，包括：

无人船本体；以及

无人船编队的队形保持控制装置，所述无人船编队的队形保持控制装置设置于所述无人船本体上，所述无人船编队的队形保持控制装置用于执行权利要求1-9中任一所述的无人船编队的队形保持控制方法；其中，所述无人船编队的队形保持控制装置包括毫米波雷达。

Images