CN116382305B - 无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质，其中方法包括获取目标船只的全局路线，并获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；基于返航库位点生成可入库区域，并获取可入库区域中距离返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；基于基础路线点将全局路线进行截断，并根据基础路线点、截断后的全局路线以及初始入库点，生成返航路线；当目标船只行驶至初始入库点时，基于目标船只的当前信息生成库前点，并根据库前点生成倒库路线；若检测到目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。本申请实现了实时调整无人船的返航路线和倒库路线，有利于提高无人船的倒库精度。

Description

无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请涉及无人船技术领域，尤其涉及一种无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术

近年来，随着无人驾驶技术的迅猛发展，无人驾驶市场不断增长。以无人船为例，各种无人船逐渐被推广至水质检测、水面维护、桥梁检测、水体测绘、海事搜救等多种作业场景下，辅助人们工作。无人船的一个核心目标在于实现高度自动化，具备自主导航和倒库功能。配合无人化充电船库，无人船能够实现全天候、24小时的自主作业。现有的无人船倒库方式是通过点对点式的导航方式实现的。这种方式在常规的开阔无干扰的场景下具有简单易用的特点，然而在实际无人船行驶过程中，可能会因为外部因素如风浪、横向水流等干扰，导致无人船的偏离导航点，从而导致无人船难以根据固定导航点进行倒库操作，使得无人船的倒库精度较低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提出一种无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质，以提高无人船的倒库精度。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种无人船的曲线倒库方法，包括：

获取目标船只的全局路线，并基于所述全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线；

控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，其中，所述当前信息包括所述目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种无人船的曲线倒库系统，包括：

全局路线获取单元，用于获取目标船只的全局路线，并基于所述全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

初始入库点生成单元，用于基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

返航路线生成单元，用于基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线；

倒库路线生成单元，用于控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，其中，所述当前信息包括所述目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

目标船只入库单元，用于控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种计算机设备，包括，一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，使得一个或多个处理器实现上述任意一项所述的无人船的曲线倒库方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的无人船的曲线倒库方法。

本发明实施例提供了一种无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质。本发明实施例获取目标船只的全局路线，并基于所述全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线；

控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，其中，所述当前信息包括所述目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功。

本发明实施例提供了一种无人船的曲线倒库方法、系统、计算机设备及存储介质。其中，方法包括：获取目标船只的全局路线，并基于全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；基于返航库位点生成可入库区域，并获取可入库区域中距离返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；基于基础路线点将全局路线进行截断，并根据基础路线点、截断后的全局路线以及初始入库点，生成返航路线；控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，基于目标船只的当前信息生成库前点，并根据库前点生成倒库路线，其中，当前信息包括目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；控制目标船只基于倒库路线进行倒库，若检测到目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。本发明实施例基于目标船只的全局路线重新规划倒库路线，使得无人船能够根据实际行驶情况，实时调整无人船的返航路线和倒库路线，避免了无人船的行驶路线因外部因素干扰而使得无人船偏离导航点的情况，从而有利于提高无人船的倒库精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1根据本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法的一实现流程图；

图2是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的一实现流程图；

图3是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的又一实现流程图；

图4是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的又一实现流程图；

图5是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的又一实现流程图；

图6是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的又一实现流程图；

图7是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库方法中子流程的又一实现流程图；

图8是本申请实施例提供的无人船的曲线倒库系统示意图；

图9是本申请实施例提供的计算机设备的示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明的是，本申请实施例所提供的无人船的曲线倒库方法一般由无人船的控制系统进行执行，相应地，无人船的曲线倒库系统一般配置于无人 船的控制系统中。

请参阅图1，图1示出了无人船的曲线倒库方法的一种具体实施方式。

需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限，该方法包括如下步骤：

S1.获取目标船只的全局路线，并基于全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点。

具体地，目标船只是指需要执行倒库操作的无人船。全局路线是对目标船只预先构建的航行路线。在本申请实施例中，获取目标船只的全局路线，以及获取此次的返航库位点，然后将全局路线中的路线点与返航库位点依次计算欧式距离。最后根据所计算的欧式距离结果，选取返航库位点最近的路线点作为基础路线点。

S2.基于返航库位点生成可入库区域，并获取可入库区域中距离返航库位点最短的路线点，作为初始入库点。

请参阅图2，图2示出了步骤S2的一种具体实施方式，详叙如下：

S21.基于返航库位点，构建路线圆弧，并从路线圆弧中获取采样点。

S22.基于采样点和路线圆弧的半径，计算不同角度对应的坐标点，得到路线圆弧中对应的坐标点。

S23.基于路线圆弧中对应的坐标点，将路线圆弧进行旋转至库位角度的方向，以生成可入库区域。

S24.计算可入库区域中的坐标点依次与基础路线点的欧式距离，并选取最短的欧式距离作为初始入库点。

具体地，根据返航库位点先构建一路线圆弧，然后再从路线圆弧中，按照每隔预设角度从路线圆弧中获取一个采样点的方式，从路线圆弧中获取采样点。根据采样点和路线圆弧的半径，采样预设的计算公式，计算不同角度对应的坐标点，得到路线圆弧中对应的坐标点；然后基于路线圆弧中对应的坐标点，将路线圆弧旋转至库位角度的方向，以生成可入库区域；最后计算可入库区域中的坐标点依次与基础路线点的欧式距离，并选取最短的欧式距离作为初始入库点。

在一具体的实施例中，基于返航库位点，构建一定角度范围的路线圆弧，在笛卡尔坐标系下以y轴正方向为0°，返航库位点为（0，0）点，在(-θ, θ)区间上每5°生成一个采样点，此时路线圆弧半径为R，由下列公式计算出各角度对应的坐标点（也即路线圆弧中对应的坐标点）：

；

；

然后，基于路线圆弧中对应的坐标点，将路线圆弧进行旋转至库位角度的方向，以生成可入库区域。在一具体实施例中，在得到路线圆弧中对应的坐标点后，将路线圆弧旋转至库位角度yaw方向，具体计算公式如下：

；

；

通过以上公式后，得到各个路线圆弧旋转后的各个坐标点，将各个坐标点所形成的区域作为可入库区域。将以上可入库区域中的各个坐标点分别与基础路线点计算欧式距离，最后选取最短的欧式距离作为初始入库点。

S3.基于基础路线点将全局路线进行截断，并根据基础路线点、截断后的全局路线以及初始入库点，生成返航路线。

请参阅图3，图3示出了步骤S3的一种具体实施方式，详叙如下：

S31.将全局路线上目标船只所在索引作为初始索引，将基础路线点作为尾点索引，基于初始索引和尾点索引将全局路线进行截断，得到截断后的全局路线。

S32.将初始入库点插入截断后的全局路线的尾部。

S33.按照预设间距，对截断后的全局路线中的基础路线点到初始入库点之间进行插值处理，得到返航路线。

具体地，获取目标船只在全局路线的所在索引，并将其作为初始索引，同时将基础上路线点作为尾点索引；根据初始索引和尾点索引将全局路线进行截断，得到截断后的全局路线。其中，初始索引和尾点索引是用于截断全局路线的开始点和结束点。然后将初始入库点插入截断后的全局路线的尾部，再按照预设间距，对截断后的全局路线中的基础路线点到初始入库点之间进行插值处理，得到返航路线。

需要说明的是，预设间距根据实际情况进行设定，此处不作限定。

S4.控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，基于目标船只的当前信息生成库前点，并根据库前点生成倒库路线。

其中，当前信息包括目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度。

具体地，上述步骤已经重新规划好了目标船只的返航路线，所以通过控制目标船只沿着返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，使用RS曲线规划目标船只的倒库路线。

请参阅图4，图4示出了步骤S4的一种具体实施方式，详叙如下：

S41.控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，获取目标船只的当前信息。

S42.基于目标船只的当前信息生成库前点，并生成库前点的坐标。

S43.采用RS曲线生成从初始入库点到库前点的平滑曲线，并对库前点到返航库位点之间的路线进行插值处理，得到插值路线。

S44.将平滑曲线与插值路线进行拼接，得到倒库路线。

具体地，控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，获取目标船只的当前信息。其中，目标船只的当前信息包括当前目标船只的坐标点。计算当前目标船只的坐标点距离返航库位点的距离s，然后通过以下公式计算库前点：

；

；

其中，s为当前目标船只的坐标点距离返航库位点的距离，、/>为返航库位点的坐标，/>、/>为库前点的坐标，yaw为库位角度。

进一步地，生成库前点后，采用RS曲线（Reeds-Shepp曲线）生成从初始入库点到库前点的平滑曲线，并对库前点到返航库位点之间的路线进行插值处理，得到插值路线；最后将平滑曲线与插值路线进行拼接，得到倒库路线。

S5.控制目标船只基于倒库路线进行倒库，若检测到目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。

具体地，控制目标船只基于倒库路线进行倒库，并在目标船只在倒库过程中，实时检测目标船只是否发生偏离路线，或者在最终入库是否失败。若检测到目标船只发生偏离路线时，重新规划倒库路线，或者检测到目标船只入库失败时，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。

请参阅图5，图5示出了步骤S5的一种具体实施方式，详叙如下：

S51.控制目标船只基于倒库路线进行倒库，实时计算在倒库时目标船只的横向偏移以及剩余路线距离。

具体地，实时计算目标船只当前位置和倒库路线的距离，得到横向偏移；实时计算目标船只当前位置距离与返航库位点的距离，得到剩余路线距离。

S52.基于横向偏移和剩余路线距离检测目标船只是否偏离路线，若偏离，则重新规划倒库路线。

请参阅图6，图6示出了步骤S52的一种具体实施方式，详叙如下：

S521.计算库前点距离返航库位点的直线距离，以及计算横向偏移和剩余路线距离的比值，得到目标比值。

S522.若目标比值大于第一预设值且剩余路线大于直线距离，则以目标船只的当前点作为起点，以库前点作为终点，重新规划平滑曲线，以及基于平滑曲线，拼接库前点与返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。

S523.若目标比值大于第二预设值且剩余路线小于直线距离，则对目标船只的当前点到库前点的路线进行插值处理，并拼接库前点到返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。

在一具体的实施例中，计算库前点距离返航库位点的直线距离S1，此时横向偏移为d，剩余路线距离为L。若d/L>0.3,且L>S1，则判断目标船只偏离路线，并以目标船只的当前点作为起点，以库前点作为终点，重新规划平滑曲线，以及基于平滑曲线，拼接库前点与返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。目标船只重新根据重新规划的倒库路线进行倒库。若d/L>0.2,且L<S1，此时也判定目标船只偏离路线，并对目标船只的当前点到库前点的路线进行插值处理，并拼接库前点到返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。

S53.计算与库位相匹配的第一多边形，以及计算目标船只对应的第二多边形，并基于第一多边形和第二多边形，判断目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止目标船只的倒库操作。

请参阅图7，图7示出了步骤S53的一种具体实施方式，详叙如下：

S531.基于返航库位点与库位角度，计算与库位相匹配的第一多边形。

S532.获取目标船只的当前船只位置和当前偏航角，并基于当前船只位置和当前偏航角，计算目标船只对应的第二多边形。

S533.计算第一多边形与第二多边形的相交面积，并计算相交面积与目标船只的面积的差值，得到面积差值，以及获取目标船只角度与库位角度的差值，得到角度差值。

S534.判断面积差值与角度差值是否满足预设条件，以判断目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止目标船只的倒库操作。

本申请实施例中，根据返航库位点与库位角度，计算与库位相匹配的第一多边形；然后获取目标船只的当前船只位置和当前偏航角，并基于当前船只位置和当前偏航角，计算目标船只对应的第二多边形。其中，目标船只对应的第二多边形的方式与可入库区域的计算方式相同（参考步骤S21-S23），为避免重复，此处不再重复。接着计算第一多边形与第二多边形的相交面积，并计算相交面积与目标船只的面积的差值，得到面积差值，以及获取目标船只角度与库位角度的差值，得到角度差值。判断面积差值与角度差值是否满足预设条件，以判断目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止目标船只的倒库操作。

需要说明的是，预设条件为面积差值大于预设值，且角度差值小于预设阈值。预设值和预设阈值根据实际情况进行设定，此处不作限定。在一具体实施例中，面积差值大于0.8且角度差值小于10度，则判断目标船只入库成功。

本申请实施例中，获取目标船只的全局路线，并基于全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；基于返航库位点生成可入库区域，并获取可入库区域中距离返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；基于基础路线点将全局路线进行截断，并根据基础路线点、截断后的全局路线以及初始入库点，生成返航路线；控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，基于目标船只的当前信息生成库前点，并根据库前点生成倒库路线，其中，当前信息包括目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；控制目标船只基于倒库路线进行倒库，若检测到目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。本发明实施例基于目标船只的全局路线重新规划倒库路线，使得无人船能够根据实际行驶情况，实时调整无人船的返航路线和倒库路线，避免无人船的行驶路线因外部因素干扰而使得无人船偏离导航点的情况，从而有利于提高无人船的倒库精度。

请参考图8，作为对上述图1所示方法的实现，本申请提供了一种无人船的曲线倒库系统的一个实施例，该系统实施例与图1所示的方法实施例相对应，该系统具体可以应用于无人船的控制系统中。

如图8所示，本实施例的无人船的曲线倒库系统包括：全局路线获取单元61、初始入库点生成单元62、返航路线生成单元63、倒库路线生成单元64及目标船只入库单元65，其中：

全局路线获取单元61，用于获取目标船只的全局路线，并基于全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

初始入库点生成单元62，用于基于返航库位点生成可入库区域，并获取可入库区域中距离返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

返航路线生成单元63，用于基于基础路线点将全局路线进行截断，并根据基础路线点、截断后的全局路线以及初始入库点，生成返航路线；

倒库路线生成单元64，用于控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，基于目标船只的当前信息生成库前点，并根据库前点生成倒库路线，其中，当前信息包括目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

目标船只入库单元65，用于控制目标船只基于倒库路线进行倒库，若检测到目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划倒库路线，直至目标船只入库成功。

进一步地，目标船只入库单元65包括：

倒库执行单元，用于控制目标船只基于倒库路线进行倒库，实时计算在倒库时目标船只的横向偏移以及剩余路线距离；

倒库路线重新规划单元，用于基于横向偏移和剩余路线距离检测目标船只是否偏离路线，若偏离，则重新规划倒库路线；

入库成功执行单元，用于计算与库位相匹配的第一多边形，以及计算目标船只对应的第二多边形，并基于第一多边形和第二多边形，判断目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止目标船只的倒库操作。

进一步地，倒库路线重新规划单元包括：

目标比值生成单元，用于计算库前点距离返航库位点的直线距离，以及计算横向偏移和剩余路线距离的比值，得到目标比值；

第一规划单元，用于若目标比值大于第一预设值且剩余路线大于直线距离，则以目标船只的当前点作为起点，以库前点作为终点，重新规划平滑曲线，以及基于平滑曲线，拼接库前点与返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线；

第二规划单元，用于若目标比值大于第二预设值且剩余路线小于直线距离，则对目标船只的当前点到库前点的路线进行插值处理，并拼接库前点到返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。

进一步地，入库成功执行单元包括：

第一多边形计算单元，用于基于返航库位点与库位角度，计算与库位相匹配的第一多边形；

第二多边形计算单元，用于获取目标船只的当前船只位置和当前偏航角，并基于当前船只位置和当前偏航角，计算目标船只对应的第二多边形；

角度差值计算单元，用于计算第一多边形与第二多边形的相交面积，并计算相交面积与目标船只的面积的差值，得到面积差值，以及获取目标船只角度与库位角度的差值，得到角度差值；

倒库停止单元，用于判断面积差值与角度差值是否满足预设条件，以判断目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止目标船只的倒库操作。

进一步地，初始入库点生成单元62包括：

路线圆弧构建单元，用于基于返航库位点，构建路线圆弧，并从路线圆弧中获取采样点；

坐标点计算单元，用于基于采样点和路线圆弧的半径，计算不同角度对应的坐标点，得到路线圆弧中对应的坐标点；

可入库区域生成单元，用于基于路线圆弧中对应的坐标点，将路线圆弧进行旋转至库位角度的方向，以生成可入库区域；

初始入库点确定单元，用于计算可入库区域中的坐标点依次与基础路线点的欧式距离，并选取最短的欧式距离作为初始入库点。

进一步地，返航路线生成单元63包括：

路线截断单元，用于将全局路线上目标船只所在索引作为初始索引，将基础路线点作为尾点索引，基于初始索引和尾点索引将全局路线进行截断，得到截断后的全局路线；

入库点插入单元，用于将初始入库点插入截断后的全局路线的尾部；

插值处理单元，用于按照预设间距，对截断后的全局路线中的基础路线点到初始入库点之间进行插值处理，得到返航路线。

进一步地，倒库路线生成单元64包括：

当前信息获取单元，用于控制目标船只基于返航路线进行返航，当目标船只行驶至初始入库点时，获取目标船只的当前信息；

库前点生成单元，用于基于目标船只的当前信息生成库前点，并生成库前点的坐标；

插值路线生成单元，用于采用RS曲线生成从初始入库点到库前点的平滑曲线，并对库前点到返航库位点之间的路线进行插值处理，得到插值路线；

路线拼接单元，用于将平滑曲线与插值路线进行拼接，得到倒库路线。

为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备，该计算机设备为无人船控制系统的设备，该计算机设备用于实现无人船的曲线倒库方法的各种实施例。具体请参阅图9，图9为本实施例计算机设备基本结构框图。

计算机设备8包括通过系统总线相互通信连接存储器81、处理器82、网络接口83。需要指出的是，图中仅示出了具有三种组件存储器81、处理器82、网络接口83的计算机设备8，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。

计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。

存储器81至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、可编程只读存储器（PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器81可以是计算机设备8的内部存储单元，例如该计算机设备8的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器81也可以是计算机设备8的外部存储设备，例如该计算机设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡（SmartMedia Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。当然，存储器81还可以既包括计算机设备8的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器81通常用于存储安装于计算机设备8的操作系统和各类应用软件，例如无人船的曲线倒库方法的程序代码等。此外，存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

处理器82在一些实施例中可以是中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器82通常用于控制计算机设备8的总体操作。本实施例中，处理器82用于运行存储器81中存储的程序代码或者处理数据，例如运行上述无人船的曲线倒库方法的程序代码，以实现无人船的曲线倒库方法的各种实施例。

网络接口83可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口83通常用于在计算机设备8与其他电子设备之间建立通信连接。

本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序可被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行如上述的一种无人船的曲线倒库方法的步骤。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例的方法。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人船的曲线倒库方法，其特征在于，包括：

获取目标船只的全局路线，并基于所述全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线；

控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，其中，所述当前信息包括所述目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功。

2.根据权利要求1所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功,包括：

控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，实时计算在倒库时所述目标船只的横向偏移以及剩余路线距离；

基于所述横向偏移和所述剩余路线距离检测所述目标船只是否偏离路线，若偏离，则重新规划所述倒库路线；

计算与库位相匹配的第一多边形，以及计算所述目标船只对应的第二多边形，并基于所述第一多边形和所述第二多边形，判断所述目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止所述目标船只的倒库操作。

3.根据权利要求2所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述基于所述横向偏移和所述剩余路线距离检测所述目标船只是否偏离路线，若偏离，则重新规划所述倒库路线，包括：

计算所述库前点距离所述返航库位点的直线距离，以及计算所述横向偏移和所述剩余路线距离的比值，得到目标比值；

若所述目标比值大于第一预设值且所述剩余路线大于所述直线距离，则以所述目标船只的当前点作为起点，以所述库前点作为终点，重新规划平滑曲线，以及基于所述平滑曲线，拼接所述库前点与所述返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线；

若所述目标比值大于第二预设值且所述剩余路线小于所述直线距离，则对所述目标船只的当前点到所述库前点的路线进行插值处理，并拼接所述库前点到所述返航库位点的路线，得到重新规划的倒库路线。

4.根据权利要求2所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述计算与库位相匹配的第一多边形，以及计算所述目标船只对应的第二多边形，并基于事实上第一多边形和第二多边形，判断所述目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止所述目标船只的倒库操作，包括：

基于所述返航库位点与所述库位角度，计算与库位相匹配的所述第一多边形；

获取所述目标船只的当前船只位置和当前偏航角，并基于所述当前船只位置和当前偏航角，计算所述目标船只对应的所述第二多边形；

计算所述第一多边形与所述第二多边形的相交面积，并计算所述相交面积与所述目标船只的面积的差值，得到面积差值，以及获取所述目标船只角度与所述库位角度的差值，得到角度差值；

判断所述面积差值与所述角度差值是否满足预设条件，以判断所述目标船只是否入库成功，若入库成功，则停止所述目标船只的倒库操作。

5.根据权利要求1所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点，包括：

基于所述返航库位点，构建路线圆弧，并从路线圆弧中获取采样点；

基于所述采样点和所述路线圆弧的半径，计算不同角度对应的坐标点，得到所述路线圆弧中对应的坐标点；

基于所述路线圆弧中对应的坐标点，将所述路线圆弧进行旋转至所述库位角度的方向，以生成所述可入库区域；

计算所述可入库区域中的所述坐标点依次与所述基础路线点的欧式距离，并选取所述最短的欧式距离作为所述初始入库点。

6.根据权利要求1所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线，包括：

将所述全局路线上所述目标船只所在索引作为初始索引，将所述基础路线点作为尾点索引，基于所述初始索引和所述尾点索引将所述全局路线进行截断，得到所述截断后的全局路线；

将所述初始入库点插入所述截断后的全局路线的尾部；

按照预设间距，对所述截断后的全局路线中的所述基础路线点到所述初始入库点之间进行插值处理，得到所述返航路线。

7.根据权利要求1至6任一项所述的无人船的曲线倒库方法，其特征在于，所述控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，包括：

控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，获取所述目标船只的当前信息；

基于所述目标船只的当前信息生成所述库前点，并生成所述库前点的坐标；

采用RS曲线生成从所述初始入库点到所述库前点的平滑曲线，并对所述库前点到所述返航库位点之间的路线进行插值处理，得到插值路线；

将所述平滑曲线与所述插值路线进行拼接，得到所述倒库路线。

8.一种无人船的曲线倒库系统，其特征在于，包括：

全局路线获取单元，用于获取目标船只的全局路线，并基于所述全局路线，获取距离返航库位点最近的路线点，作为基础路线点；

初始入库点生成单元，用于基于所述返航库位点生成可入库区域，并获取所述可入库区域中距离所述返航库位点最短的路线点，作为初始入库点；

返航路线生成单元，用于基于所述基础路线点将所述全局路线进行截断，并根据所述基础路线点、所述截断后的全局路线以及所述初始入库点，生成返航路线；

倒库路线生成单元，用于控制所述目标船只基于所述返航路线进行返航，当所述目标船只行驶至所述初始入库点时，基于所述目标船只的当前信息生成库前点，并根据所述库前点生成倒库路线，其中，所述当前信息包括所述目标船只的当前位置、偏航角以及库位角度；

目标船只入库单元，用于控制所述目标船只基于所述倒库路线进行倒库，若检测到所述目标船只偏离路线或入库失败，则重新规划所述倒库路线，直至所述目标船只入库成功。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的无人船的曲线倒库方法。

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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的无人船的曲线倒库方法。