[发明专利]一种用于船舶智能控制的航迹制导方法及系统

说明书

本发明涉及船舶智能控制技术领域，提供一种用于船舶智能控制的航迹制导方法及系统，方法包括：获取船舶当前的实际船位位置，并计算船舶的实际船位位置与船舶应走航线上各个转向点之间的直线距离；遍历若干个直线距离，查找获得数值最小的直线距离所对应的转向点；从第m转向点的航迹段切换区域；判断船舶当前的实际船位位置是否在航迹段切换区域内；是则以第m‑1转向点和第m+1转向点为基础，获取船舶当前的航迹段；否则则以第m转向点和所述船舶当前的实际船位位置为基础，获取船舶当前的航迹段，从而实现对航迹段准确确定，计算方法实现简单，减小航迹制导带来的偏差，使船舶航行更加顺利平稳。

技术领域

本发明属于船舶智能控制技术领域，尤其涉及一种用于船舶智能控制的航迹制导方法及系统。

背景技术

船舶上安装自动舵用于进行船舶的航向控制，其能把船舶控制在事先设定好的航向上持续航行，由于受各种条件的制约，无法实现船舶的航迹控制。随着计算机技术的发展和GPS全球卫星定位系统等先进导航设备在船舶上的安装，使船舶航迹控制成为可能。

目前，在船舶上布局的航迹智能控制策略主要包括航迹自动保持和航迹自动跟踪两个功能。所谓航迹自动保持是指因海上干扰引起船舶偏离计划航线时，具有自动返回原航线的能力；所谓航迹自动跟踪是：当船舶接近转向点时能自动根据预先设定的转向半径自动转到新航向，或船舶因避让偏离计划航线后，船舶具有自动返回原航线的能力。航迹智能控制的实现，可以使船舶自动地沿着预定航线航行，这对于船舶的航行安全，省时节能等具有十分重要的意义。

由于外在条件因素的存在，船舶在航行过程中，经常出现船舶自动避让或其他因素造成的船舶发生较大偏航的情形，当出现避让等导致的偏航情形时，需要对船舶进行回位调整控制，使船舶返回原先设定的应走航线进行航行，目前，确定船舶当前应属的航迹段存在多种计算算法实现，但是，航迹段的每一种计算算法的计算过程复杂，并且结合实际外界干扰因素的情形较少，仅仅存在理论上的实现，导致整个航迹制导控制偏差较大，给船舶航行带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船舶智能控制的航迹制导方法，旨在解决现有技术中航迹段的每一种计算算法的计算过程复杂，并且结合实际外界干扰因素的情形较少，仅仅存在理论上的实现，导致整个航迹制导控制偏差较大，给船舶航行带来不便的问题。

本发明是这样实现的，一种用于船舶智能控制的航迹制导方法，所述方法包括下述步骤：

获取船舶当前的实际船位位置，并计算所述船舶的实际船位位置与所述船舶应走航线上各个转向点之间的直线距离；

遍历计算得到的若干个所述船舶的实际行位信息与所述船舶应走航线上各个转向点之间的直线距离，查找获得数值最小的直线距离所对应的转向点，即为第m转向点；

从预先计算生成的航迹段切换区域库中查找数值最小的直线距离所对应的第m转向点的航迹段切换区域；

判断所述船舶当前的实际船位位置是否在所述航迹段切换区域内；

当判定所述船舶当前的实际船位位置在所述航迹段切换区域内时，则以第m-1转向点和第m+1转向点为基础，获取所述船舶当前的航迹段；

当判定所述船舶当前的实际船位位置未在所述航迹段切换区域内时，则以所述第m转向点和所述船舶当前的实际船位位置为基础，获取所述船舶当前的航迹段；

所述当判定所述船舶当前的实际船位位置在所述航迹段切换区域内时，则以第m-1转向点和第m+1转向点为基础，获取所述船舶当前的航迹段的步骤具体包括下述步骤：

在预先设置的若干个转向点中，找出所述第m转向点的前一转向点和后一转向点，分别记为第m-1转向点和第m+1转向点；

计算所述第m转向点和所述船舶当前的实际船位位置之间的连线与所述第m转向点与所述第m-1转向点之间的连线的夹角α1；