[发明专利]海测船上测线导航路径规划

说明书

本发明涉及一种海测船上测线导航路径规划方法，在获悉海测船位置S、行驶方向Sangle、最小转体半径R，测线的起止点AB后即得到最佳上线路径，实施步骤如下：步骤1：根据测线起止点AB坐标得到的方向，以此可得到船相对于的行驶方向SAangle；步骤2：根据海测船所在位置对应情况获得最佳行驶路径，且设定转体半径都是最小转体半径。

技术领域

本发明属海洋测绘领域，涉及海测船上测线导航路径规划。

背景技术

海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量，以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。测线布设是进行海洋测绘的一个重要环节，而确定测线位置后，规划合理的上线轨迹，使海测船能够合理上线测量，是海洋测绘工作中的重要一环。

最近几年,国内外学者都在致力于利用高精度GPS进行船载走航式测定研究工作。船载走航式测量模式，即在测区按一定间隔布设许多计划测线，然后海测船沿每条测线进行测量，这是海洋测量作业模式的重要特点。在这种测量模式中，能够及时得到海测船最佳上线路径显得格外重要，但是由于国内现今对此研究较少，主要依赖海测船驾驶者的经验驶向测线，其对航海经验存在很大的依赖性且存在极大的失误率，如何规划海测船合理的上线路径是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以使船体能够更快更精确的上线的海测船上测线导航路径规划方法。技术方案如下：

一种海测船上测线导航路径规划方法，在获悉海测船位置S、行驶方向Sangle、最小转体半径R，测线的起止点AB后即得到最佳上线路径，实施步骤如下：

步骤1：根据测线起止点AB坐标得到的方向，以此可得到船相对于的行驶方向SAangle；

步骤2：根据海测船所在位置对应情况获得最佳行驶路径，且设定转体半径都是最小转体半径：

各区域划分情况如下：通过A、B点坐标计算出向量的方向：相对于正北方向的夹角Aangle，同时以A点为坐标原点，向量的方向为Y轴正向建立坐标系共划分为四个象限:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ，Ⅰ,Ⅳ象限和Ⅱ，Ⅲ象限对称，路径规划相同，下面对Ⅰ,Ⅳ象限说明：Ⅰ,Ⅳ象限又以经过测线起点A的最小转体半径R为半径的圆为基准将海测船S所在位置划分为：近点区域、距离测线为2R的直线L：分为以A'为起点的射线L₁，方向与同向，以A'为起点的射线L₂，放向与反向、远点区域，其中，A'点：位于Ⅰ,Ⅳ象限距离测线起始点A为2R的点；C点：第Ⅰ象限距离A'点为R的点；圆O：位于Ⅰ,Ⅳ象限恰好与测线AB相切于A点的半径为最小转体半径的圆；圆M：海测船逆时针最小转体圆；

1.以下对海测船位于射线L₁上时进行上线路径规划，以海测船行驶方向相对于测线的夹角SAangle分为如下情况：

1)0-90°：

i.A’C之间：有海测船能够直接转体到圆O上的临界角θ，其随船的位置距离A’点的距离d而变；

SAangle小于等于临界角θ：此种情况下船S总是可以行驶一段距离后直接转体到圆O上，沿圆O即可到达A点；

SAangle大于临界角θ：依据M与O之间的距离可划分为以下两种情况：

①MO≥2R时：船原地逆时针方向转体后与圆O作公共切线，再经由圆O到达A点，这种方案在以下诸多情况中运用，我们将其标记为内切上线路径；

②MO＜2R时：上述方案已不合适，但仍采用逆时针转体到和射线L₁与测线AB之间夹的圆上后，再走直线到达A点；

ii.C点以上：该区域的海测船在行驶方向为0～90°时均可直接转体再走直线到达测线起点A；