CN114355881A - 一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质，方法包括：获取无人船队列的目标队列位置，其中，目标队列位置包括多个目标点位置，多个目标点位置的数量大于或等于无人船队列中无人船的数量，无人船队列包括多艘无人船，根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合，以及若备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定备选路径组合为无人船队列的路径。选取不存在交叉且路程之和最短的行驶路径，从而保证了无人船在航行过程中不会发生碰撞且能最快抵达目标点位置。

Description

一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质

技术领域

本申请涉及无人船的队形规划技术领域，具体涉及一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质。

背景技术

随着技术的发展和进步，生活也逐渐智能化。现如今，除了在生活上实现智能化，也可以在一些演出节目上实现智能化。例如无人船，无人船可以从初始位置转换为有序的队形进行表演，或者从一个队形变换为另一个队形进行表演，其中，队形的转换需要将当前队形的无人船航行至新队形的对应位置上。但是队形的转换过程中若没有规划好无人船的行驶路径，则可能会导致无人船在航行过程中发生碰撞等情况，并且为了提高表演的连贯性，也需要无人船完成队形变化的时间更短。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质，解决了无人船在队形变换中可能发生碰撞且变化时间较长的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种无人船编队的队形变换方法，包括：获取无人船队列的目标队列位置；其中，所述目标队列位置包括多个目标点位置，所述多个目标点位置的数量大于或等于所述无人船队列中无人船的数量，所述无人船队列包括多艘无人船；根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合；其中，每条所述路径组合包括每艘所述无人船到达所述目标队列位置中不同的所述目标点位置的行驶路径；选取所述多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合；以及若所述备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径。

在一实施例中，无人船编队的队形变换方法还包括：若所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，则保留不交叉的行驶路径；以及重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合。

在一实施例中，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合无人船编队的队形变换方法包括：按照预设算法规划所述交叉的行驶路径中的第一条行驶路径，以得到新的行驶路径；其中，所述新的行驶路径与所述交叉的行驶路径中第二条行驶路径不存在交叉点。

在一实施例中，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径包括：调整第一无人船和/或第二无人船的行驶速度以使所述第一无人船和所述第二无人船到所述交叉的行驶路径的交叉点的时间不同；其中，所述第一无人船和所述第二无人船为所述交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

在一实施例中，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径包括：将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使所述交换后的行驶路径不存在交叉点；其中，所述第三无人船和所述第四无人船为所述交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

在一实施例中，在所述将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使所述交换后的行驶路径不存在交叉点之后，无人船编队的队形变换方法还包括：若所述交换后的行驶路径与保留的所述不交叉的行驶路径不存在交叉点，则确定所述交换后的行驶路径为所述第三无人船和所述第四无人船的行驶路径；以及若所述交换后的行驶路径中存在与保留的所述不交叉的行驶路径交叉的交叉路径，则调整所述交叉路径。

在一实施例中，在所述确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径之后，无人船编队的队形变换方法还包括：在所述无人船队列行驶过程中获取探测信息；其中，所述探测信息表征所述无人船队列在行驶过程中的周边信息；以及根据所述探测信息，调整所述无人船队列的行驶方向。

在一实施例中，在确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径之后，无人船编队的队形变换方法还包括：当存在因故障无法继续行驶的无人船时，获取无故障的无人船数量；根据所述无故障的无人船数量，获取预设库中对应所述无故障的无人船数量要求的编队任务；其中，所述预设库包括无人船数量与编队任务的对应关系；每个所述编队任务对应一个目标队列位置；以及将根据所述编队任务对应的目标位置确定所述无故障的无人船的路径。

在一实施例中，所述根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合包括：根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，生成所有路径组合；以及选取所述所有路径组合中的路程之和小于或者等于预设距离阈值的多条路径组合。

根据本申请的另一个方面，提供了一种无人船编队的队形变换装置，其特征在于，所述无人船队列包括多艘无人船，所述路径规划装置包括：获取模块，用于获取所述无人船队列的目标队列位置；其中，所述目标队列位置包括多个目标点位置，所述多个目标点位置的数量大于或等于所述无人船队列中无人船的数量；确定模块，用于根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合；其中，每条所述路径组合包括每艘所述无人船到达所述目标队列位置中不同的所述目标点位置的行驶路径；选取模块，用于选取所述多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合；以及路径确定模块，用于若所述备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径。

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，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述中任一所述的无人船编队的队形变换方法。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电子设备，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变换方法。

本申请提供的一种无人船编队的队形变换方法、装置及介质，该方法包括：获取无人船队列的目标队列位置，其中，目标队列位置包括多个目标点位置，多个目标点位置的数量大于或等于无人船队列中无人船的数量，根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，其中，每条路径组合包括每艘无人船到达目标队列位置中不同的目标点位置的行驶路径，选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合，以及若备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定备选路径组合为无人船队列的路径。通过无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，然后从多条路径组合中选取路程之和最短的路径组合从而减少了每艘无人船航线的总和，节约能量。并且若选取不存在交叉的行驶路径，则保证了无人船在航行过程中不会发生碰撞的情况，保证每艘无人船均可以安全抵达目标点位置。

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变换方法的流程示意图。

图2是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换方法的流程示意图。

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变换方法的流程示意图。

图4是本申请一示例性实施例提供的更换后的行驶路径的结构示意图。

图5是本申请一示例性实施例提供的路径组合的确定方法的流程示意图。

图6是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换装置的结构示意图。

图7是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换装置的结构示意图。

图8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变换方法的流程示意图。如图1所示，无人船队列包括多艘无人船,无人船编队的队形变换方法包括：

步骤110：获取无人船队列的目标队列位置，其中，目标队列位置包括多个目标点位置，多个目标点位置的数量大于或等于无人船队列中无人船的数量，无人船队列包括多艘无人船。

根据编队任务将多艘无人船分配到不同的位置以呈现该编队任务对应的图形。具体的，根据该图形规划多个目标点位置，然后给每艘无人船分配一个目标点位置，即使无人船行驶到对应的目标点位置最终呈现该图形。另外，多个目标点位置的数量大于或等于无人船队列中无人船的数量，保证每条无人船均可分配到一个目标点位置。

步骤120：根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，其中，每条路径组合包括每艘无人船到达目标队列位置中不同的目标点位置的行驶路径。

确定无人船队列的当前队列位置，即每艘无人船的当前地理位置，规划每艘无人船分别到达一个目标点位置的路径，例如无人船数量为5个，目标点位置为5个，则可规划每艘无人船到一个目标点位置的行驶路径为5*4*3*2＝120条。从多条路径组合中选取满足预设条件的多条路径组合，该预设条件可以包括交叉路径的数量小于或者等于预设交叉数量阈值，和/或路程之和小于或者等于预设距离阈值。其中，每条路径组合包括每艘无人船到达一个目标点位置的行驶路径，多艘无人船中每艘无人船到达的目标点位置不同。

步骤130：选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合。

从多条路径组合中选取路程之和最短的路径组合，路程之和最短表示无人船到达对应的目标点位置并呈现编队任务的图形的时间最短，从而提高了无人船的编队效率。

步骤140：若备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定备选路径组合为无人船队列的路径。

若备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，即无人船之间可以无碰撞到对应的目标点，即无人船安全的到达对应的目标点位置。

本申请提供的一种无人船编队的队形变换方法，通过无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，然后从多条路径组合中选取路程之和最短的路径组合从而减少了每艘无人船航线的总和，节约能量。并且若选取不存在交叉的行驶路径，则保证了无人船在航行过程中不会发生碰撞的情况，保证每艘无人船均可以安全抵达目标点位置。

图2是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换方法的流程示意图。如图2所示，无人船编队的队形变换方法还可以包括：

步骤150：若备选路径组合中存在交叉的行驶路径，则保留不交叉的行驶路径。

如果备选路径组合中存在交叉的行驶路径，即该交叉的行驶路径会导致对应的无人船相互碰撞。因此需要对备选路径组合进行调整，为了降低调整难度且尽量保留最短路径的优势，可保留不交叉的行驶路径。应当理解，不交叉的行驶路径不会导致对应的无人船相互碰撞，不交叉路径中的无人船按照规划的路线行驶，以保证该备选路径组合中无人船行驶到目标点位置的时间不会有太大变化。

步骤160：重新规划备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合。

在保留不交叉的行驶路径的基础上，可以重新规划交叉的行驶路径，以使规划后的行驶路径不存在交叉点，从而保证无人船队列可以安全的抵达目标点位置。

将新的路径组合加入上述多条路径组合中以替换其中的备选路径组合，从而得到新的多条路径组合。并且，在执行完步骤160后，可以再次执行步骤130，即再次选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合。为了保证无人船队列可以快速的到达目标队列位置并减少无人船的耗油量，即需无人船队列对应的路程之和较短。计算新的路径组合对应的路程之和，并与上述剩余的多条路径组合比对，若新的路径组合对应的路程之和小于每条路径组合对应的路程之和，说明新的路径组合为路程之和最短的路径组合，则确定新的路径组合作为新的备选路径组合。

若剩余的多条路径组合中存在路程之和小于新的路径组合对应的路程之和，为了保证无人船可以高效的到达目标点位置并节省耗油量，则需要重新选取备选路径组合，即从剩余的多条路径组合中选取路程之和最短的路径组合作为新的备选路径组合。

在一实施例中，步骤160可具体实施为：按照预设算法规划交叉的行驶路径中的第一条行驶路径，以得到新的行驶路径，其中，新的行驶路径与交叉的行驶路径中第二条行驶路径不存在交叉点。

选取交叉的行驶路径中的第一条行驶路径规划，以生成新的行驶路径，且该新的行驶路径与交叉的行驶路径中的第二条行驶路径不存在交叉点，其中，预设算法可包括A*算法和D*算法，A*算法是启发式搜索算法，具体实施包括：重新在无人船行驶到目标位置中设定多个节点，从无人船的起点开始计算与每个节点的欧几里距离或曼哈顿距离，从多个欧几里距离或曼哈顿距离中选取最小值所对应的节点作为无人船行驶的第一目标点，然后从该节点再次计算与剩余节点之间的欧几里距离或曼哈顿距离，再从多个欧几里距离或曼哈顿距离中选取最小值所对应的节点作为无人船行驶的第二目标点，依次类推，直到选到最终的目标点位置，然后将多个目标点依次连接，从而形成无人船新的行驶路径，若该新的行驶路径与交叉的行驶路径中第二条行驶路径不存在交叉点，则使无人船按照新的行驶路径航行。若该新的行驶路径与交叉的行驶路径中的第二条行驶路径存在交叉点，则重新用A*算法计算该无人船的行驶路径，直至新的行驶路径与交叉路径中的第二条行驶路径不存在交叉点为止。

D*算法为增量式搜索算法，具体实施包括：保留无人船起点到交叉点的路径，规划从交叉点到终点的路径，其中，可以直接以靠近交叉点的第一个节点计算与远离该交叉点的节点(该节点可以为以该交叉点为中心且预设半径的圆外的任意点，或者与该交叉点之间的距离为预设长度)之间的距离度量，再以该节点计算与下一个节点之间的距离度量，以此类推，直至选到最终的目标点位置，以此规划出新的行驶路径。另外，也可保留交叉点到终点的路径，规划从起点到交叉点的路径。

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变换方法的流程示意图。如图3所示，步骤160可以包括：

步骤161：调整第一无人船和/或第二无人船的行驶速度以使第一无人船和第二无人船到交叉的行驶路径的交叉点的时间不同。

可以通过调整交叉的行驶路径对应的第一无人船和第二无人船的行驶速度，从而使第一无人船和第二无人船到达交叉的行驶路径的交叉点的时间不同。例如可以设定第一无人船对应的第一预设位置为靠近交叉点10m的距离，第二无人船对应的第二预设位置为靠近交叉点10m的距离。当第一无人船先达到第一预设位置，而第二无人船没有达到第二预设位置时，那么可将第一无人船的行驶速度提高或保持不变，第二无人船的行驶速度保持不变或者将第二无人船的行驶速度降低。当第一无人船和第二无人船同时达到对应的第一预设位置和第二预设位置时，可将第一无人船的行驶速度提高或者将第二无人船的行驶速度提高，或者将第一无人船的行驶速度降低并将第二无人船的行驶速度提高。当第二无人船先达到第二预设位置，而第一无人船没有达到第一预设位置时，那么可将第二无人船的行驶速度提高或保持不变，第一无人船的行驶速度保持不变或者将第一无人船的行驶速度降低。应当理解，第一无人船和第二无人船的行驶速度的调整是为了保证第一无人船和第二无人船到交叉的行驶路径的交叉点的时间不同，因此只要保证第一无人船和第二无人船到交叉的行驶路径的交叉点的时间不同，则如何调整第一无人船和第二无人船的行驶速度不作限定。其中，第一无人船和第二无人船为交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

在一实施例中，步骤160可具体实施为：将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使交换后的行驶路径不存在交叉点；其中，第三无人船和第四无人船为交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

可将存在交叉的行驶路径的第三无人船对应的第一目标位置和存在交叉的行驶路径的第四无人船对应的第二目标位置相互更换。应当理解，只要无人船最终构造的图形满足编队任务的要求，则无人船应到达哪个目标点位置不作限定。

图4是本申请一示例性实施例提供的更换后的行驶路径的结构示意图。如图4所示，可从图中得到第三无人船21应到达第一目标位置211，第四无人船22应到达第二目标位置221，并且若第三无人船21向第一目标位置211行驶，第四无人船22向第二目标位置221行驶，那么容易导致第三无人船21和第四无人船22碰撞，因此调整第三无人船21和第四无人船22对应的目标点位置，即使第三无人船21到达第二目标位置221，使第四无人船22到达第一目标位置211，从而使更换后的行驶路径不存在交叉的行驶路径。

在一实施例中，步骤160可具体实施为：若交换后的行驶路径与保留的不交叉的行驶路径不存在交叉点，则确定交换后的行驶路径为第三无人船和第四无人船的行驶路径；以及若交换后的行驶路径中存在与保留的不交叉的行驶路径交叉的交叉路径，则调整交叉路径。

交换第三无人船和第四无人船对应的目标点位置将会重新规划第三无人船和第四无人船的行驶路径，保证第三无人船到达第二目标位置，第四无人船到达第一目标位置，若该行驶路径与保留的不交叉的行驶路径也不存在交叉路径，即无人船队列中多艘无人船行驶到目标点位置时，均不会发生碰撞的情况。但是若交换后的行驶路径与保留的不交叉的行驶路径存在交叉路径时，可调整该交叉路径以使备选路径组合中无交叉的行驶路径。例如，可通过调整交叉路径中对应的无人船的行驶速度等。或者保留交叉路径中部分路径，调整包括交叉点的另一部分的路径以使另一部分的路径不存在交叉点。

在一实施例中，无人船编队的队形变换方法可具体实施为：在无人船队列行驶过程中获取探测信息，其中，探测信息表征无人船队列在行驶过程中的周边信息；以及根据探测信息，调整无人船队列的行驶方向。

在无人船队列按照备选路径组合的路径安排行驶到对应的目标点位置时，无人船的航线上可能会出现障碍物等，那么可通过图像传感器或摄像头等设备探测到无人船的周边信息，也可以通过声呐装置探测无人船航行位置的水深(通过水深可以探测到水底是否有阻碍无人船的水下障碍物，防止无人船撞到水下障碍物而损坏)，然后根据周边信息(障碍物相对于无人船的距离、速度、方向、高度)以及水深信息调整无人船队列的行驶方向，保证无人船可以安全的到达目标点位置，并不会导致无人船被周边的障碍物以及水下的障碍物撞毁。

在一实施例中，无人船编队的队形变换方法可具体实施为：当存在因故障无法继续行驶的无人船时，获取无故障的无人船数量，根据无故障的无人船数量，获取预设库中对应无故障的无人船数量要求的编队任务，其中，预设库包括无人船数量与编队任务的对应关系，每个编队任务对应一个目标队列位置，以及将根据编队任务对应的目标位置确定无故障的无人船的路径。

无人船在行驶到对应的目标点位置时可能因漏油或者油量不足或者某些零器件意外毁坏等导致无人船故障而无法继续行驶，为了保证多艘无人船形成的图形有利于观察，则可获取无故障的无人船数量，即确定没有故障的无人船的数量，然后根据该数量从预设库中查找能与该数量匹配的编队任务。该编队任务可保证无故障的无人船可形成人眼可观察到的完整图形。将该编队任务对应的行驶路径任务分配给对应的没有故障的无人船，从而使没有故障的无人船最终可构造成完整且较为美观的图形。

图5是本申请一示例性实施例提供的路径组合的确定方法的流程示意图。如图5所示，步骤120可以包括：

步骤121：根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，生成所有路径组合。

根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，可生成所有路径组合，该所有路径组合均满足编队任务要求，然后从所有路径组合中确定出可满足预设条件的多条路径组合。其中，可通过匈牙利法(Hungarian method，匈牙利法是求解及小型(优化方向为极小)指派问题的一种方法)生成所有路径组合。

步骤122：选取所有路径组合中的路程之和小于或者等于预设距离阈值的多条路径组合。

为了保证无人船可以快速的构成编队任务对应的图形要求，可选取多条路径组合中路程之和小于或者等于预设距离阈值的路径组合。例如第一路径组合对应的路程之和为10米，第二路径组合对应的路程之和为15米，第三路径组合对应的路程之和20米，且设置预设距离阈值为16米，因此应选取第一路径组合和第二路径组合。另外，也可以选取多条路径组合中的交叉路径数量小于或者等于预设交叉数量阈值的路径组合，从而保证无人船在行驶到目标点位置时不会受到其他无人船的碰撞或者干扰。

在一实施例中，步骤121可具体实施为：根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，在预设运算时间内生成多条路径组合。

无人船队列从当前的队列位置更换到目标队列位置时，需要处理器或者运算中心生成多条路径组合，即生成多条路径组合，该多条路径组合均可以实现无人队列从当前的队列位置更换到目标队列位置。但是如果没有时间限制，则路径组合的生成的数量会很多，为了保证处理器或者预算中心的预算可以更加流畅不出现卡顿，可设定预设运算时间，并且从该预设运算时间内生成的多条路径组合中选取满足无人船在行驶时不受其他无人船的干扰的路径组合。

图6是本申请一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换装置的结构示意图。如图6所示，无人船队列包括多艘无人船，无人船编队的队形变换装置20包括：获取模块201，用于获取无人船队列的目标队列位置，其中，目标队列位置包括多个目标点位置，多个目标点位置的数量大于或等于无人船队列中无人船的数量，确定模块202，用于根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，其中，每条路径组合包括每艘无人船到达目标队列位置中不同的目标点位置的行驶路径，选取模块203，用于选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合，以及路径确定模块204，用于若备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定备选路径组合为无人船队列的路径。

本申请提供的一种无人船编队的队形变换装置，通过无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合，然后从多条路径组合中选取路程之和最短的路径组合从而减少了每艘无人船航线的总和，节约能量。并且若选取不存在交叉的行驶路径，则保证了无人船在航行过程中不会发生碰撞的情况，保证每艘无人船均可以安全抵达目标点位置。

图7是本申请另一示例性实施例提供的无人船编队的队形变换装置的结构示意图。如图7所示，无人船编队的队形变换装置20可以包括：保留单元205，用于若备选路径组合中存在交叉的行驶路径，则保留不交叉的行驶路径；规划单元206，用于重新规划备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合。

在一实施例中，规划单元206具体配置为：按照预设算法规划交叉的行驶路径中的第一条行驶路径，以得到新的行驶路径；其中，新的行驶路径与交叉的行驶路径中第二条行驶路径不存在交叉点。在一实施例中，无人船编队的队形变换装置20可具体配置为：选取多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合。

在一实施例中，如图7所示，规划单元206可以包括：调整单元2061，用于调整第一无人船和/或第二无人船的行驶速度以使第一无人船和第二无人船到交叉的行驶路径的交叉点的时间不同，其中，第一无人船和第二无人船为交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

在一实施例中，如图7所示，规划单元206可以包括：更换单元2062，用于将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使交换后的行驶路径不存在交叉点；其中，第三无人船和第四无人船为交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

在一实施例中，更换单元2062可具体配置为：若交换后的行驶路径与保留的不交叉的行驶路径不存在交叉点，则确定交换后的行驶路径为第三无人船和第四无人船的行驶路径，以及若交换后的行驶路径中存在与保留的不交叉的行驶路径交叉的交叉路径，则调整交叉路径。

在一实施例中，无人船编队的队形变换装置20可具体配置为：在无人船队列行驶过程中获取探测信息；其中，探测信息表征无人船队列在行驶过程中的周边信息；以及根据探测信息，调整无人船队列的行驶方向。

在一实施例中，无人船编队的队形变换装置20可具体配置为：当存在因故障无法继续行驶的无人船时，获取无故障的无人船数量，根据无故障的无人船数量，获取预设库中对应无故障的无人船数量要求的编队任务，其中，预设库包括无人船数量与编队任务的对应关系；每个编队任务对应一个目标队列位置，以及将根据编队任务对应的目标位置确定无故障的无人船的路径。

在一实施例中，如图7所示，确定模块202可以包括：生成单元2021，用于根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，生成所有路径组合；选取单元2022，用于选取所有路径组合中的路程之和小于或者等于预设距离阈值的多条路径组合。

在一实施例中，生成单元2021可具体配置为：根据无人船队列的当前队列位置和目标队列位置，在预设运算时间内生成多条路径组合。

图8图示了根据本申请实施例的电子设备的框图。

如图8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变换方法以及/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8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变换方法，其特征在于，包括：

获取无人船队列的目标队列位置；其中，所述目标队列位置包括多个目标点位置，所述多个目标点位置的数量大于或等于所述无人船队列中无人船的数量，所述无人船队列包括多艘无人船；

根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合；其中，每条所述路径组合包括每艘所述无人船到达所述目标队列位置中不同的所述目标点位置的行驶路径；

选取所述多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合；以及

若所述备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径。

2.根据权利要求1所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，还包括：

若所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，则保留不交叉的行驶路径；以及

重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合。

3.根据权利要求2所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径，以得到新的路径组合包括：

按照预设算法规划所述交叉的行驶路径中的第一条行驶路径，以得到新的行驶路径；其中，所述新的行驶路径与所述交叉的行驶路径中的第二条行驶路径不存在交叉点。

4.根据权利要求2所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径包括：

调整第一无人船和/或第二无人船的行驶速度以使所述第一无人船和所述第二无人船到所述交叉的行驶路径的交叉点的时间不同；其中，所述第一无人船和所述第二无人船为所述交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

5.根据权利要求2所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，所述重新规划所述备选路径组合中存在交叉的行驶路径包括：

将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使所述交换后的行驶路径不存在交叉点；其中，所述第三无人船和所述第四无人船为所述交叉的行驶路径中不同行驶路径上的无人船。

6.根据权利要求5所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，在所述将第三无人船对应的第一目标位置和第四无人船对应的第二目标位置相互交换以使所述交换后的行驶路径不存在交叉点之后，还包括：

若所述交换后的行驶路径与保留的所述不交叉的行驶路径不存在交叉点，则确定所述交换后的行驶路径为所述第三无人船和所述第四无人船的行驶路径；以及

若所述交换后的行驶路径中存在与保留的所述不交叉的行驶路径交叉的交叉路径，则调整所述交叉路径。

7.根据权利要求1所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，在确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径之后，还包括：

当存在因故障无法继续行驶的无人船时，获取无故障的无人船数量；

根据所述无故障的无人船数量，获取预设库中对应所述无故障的无人船数量要求的编队任务；其中，所述预设库包括无人船数量与编队任务的对应关系；每个所述编队任务对应一个目标队列位置；以及

将根据所述编队任务对应的目标位置确定所述无故障的无人船的路径。

8.根据权利要求1所述的无人船编队的队形变换方法，其特征在于，所述根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合包括：

根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，生成所有路径组合；以及

选取所述所有路径组合中的路程之和小于或者等于预设距离阈值的多条路径组合。

9.一种无人船编队的队形变换装置，其特征在于，所述无人船队列包括多艘无人船，所述路径规划装置包括：

获取模块，用于获取所述无人船队列的目标队列位置；其中，所述目标队列位置包括多个目标点位置，所述多个目标点位置的数量大于或等于所述无人船队列中无人船的数量；

确定模块，用于根据所述无人船队列的当前队列位置和所述目标队列位置，确定满足预设条件的多条路径组合；其中，每条所述路径组合包括每艘所述无人船到达所述目标队列位置中不同的所述目标点位置的行驶路径；

选取模块，用于选取所述多条路径组合中路程之和最短的路径组合作为备选路径组合；以及

路径确定模块，用于若所述备选路径组合中不存在交叉的行驶路径，则确定所述备选路径组合为所述无人船队列的路径。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的无人船编队的队形变换方法。

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