[发明专利]基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法

权利要求书

1.基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：包括获取船舶航行信息—获取船舶航行狭水道状况信息—避碰危险物或船体的路径规划—船舶避碰过程记录—船舶避碰过程反馈的方法步骤，具体步骤如下：

（1）获取船舶航行信息：配合AIS系统，通过GPS模块获取船舶的实际位置、船速、航向、吃水与船舶尺度等信息，通过加速度传感器获取船舶的加速度，并将信息传递至主控模块；

（2）获取船舶航行狭水道状况信息：通过GIS模块获取船舶周围环境状况并传递至云服务器，主控模块通过GPRS模块接收云服务器的信息，获悉狭水道周围的环境状况；

（3）避碰危险物或船体的路径规划：通过获取的船舶的实际位置、船速、航向、吃水、船舶尺度与加速度，以及周围环境的信息，对船舶的行径路线做出规划；

（4）船舶避碰过程记录：

①通过底座与安装孔将记录装置安装于船舶上，将第一摄像头、第二摄像头、第一伺服电机、第二伺服电机、电动机与电磁阀分别接于主控模块处；

②通过第一摄像头与第二摄像头对船舶避碰的路径过程进行记录；

③第一摄像头与第二摄像头将记录的视频信息传递至主控模块处。

（5）船舶避碰过程反馈：将收集的视频信息进行分析反馈，判断整个避碰过程是否在可控误差范围内。

2.根据权利要求1所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：步骤（1）所述的AIS系统包括主控模块（1）、GPS模块（2）、加速度传感器（3）、存储模块（4）、显示模块（5）、云服务器（7）与GIS模块（8）。

3.根据权利要求2所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：所述GPS模块（2）的信号输出端口以及加速度传感器（3）的输出端口分别与主控模块（1）的信号输入端口相连接，所述存储模块（4）的信号输入端口与主控模块（1）的信号输出端口相连接。

4.根据权利要求2所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：所述GPRS模块（6）的信号输出端口与主控模块（1）的信号输入端口相连接，所述云服务器（7）的信号输出端口与GPRS模块（6）的信号输入端口相连接，所述GIS模块（8）的信号输出端口与云服务器（7）的信号输入端口相连接。

5.根据权利要求1所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：步骤（4）所述的记录装置包括底座（9），所述底座（9）的上端外表面设置有限位筒（11），所述限位筒（11）的前端外表面设置有电动机（12），所述限位筒（11）的内侧外表面设置有转动柱（14），所述转动柱（14）的上端设置有机身（16），所述机身（16）的一侧外表面设置有第一伺服电机（17），所述第一伺服电机（17）的一端设置有第一连接块（18），所述第一连接块（18）的前端外表面设置有第一摄像头（19），所述机身（16）的上端外表面设置有气缸（25），所述气缸（25）的一端设置有电磁阀（26），所述第一摄像头（19）的内侧外表面设置有气嘴（28），所述气嘴（28）与电磁阀（26）之间设置有连接气管（27）。

6.根据权利要求5所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：所述气缸（25）与机身（16）之间为固定连接，所述气嘴（28）与气缸（25）之间通过连接气管（27）相贯通，所述气嘴（28）的数量为若干组，所述气嘴（28）于第一摄像头（19）以及第二摄像头（22）的内侧外表面排布，所述电磁阀（26）的输入端口与机身（16）的输出端口电性连接。

7.根据权利要求5所述的基于路径规划跟踪控制的狭水道船舶避碰方法，其特征在于：所述机身（16）的另一侧外表面相对于第一伺服电机（17）的一侧设置有第二伺服电机（20），所述第二伺服电机（20）的一端设置有第二连接块（21），所述第二连接块（21）的前端外表面设置有第二摄像头（22），所述第二连接块（21）的一端设置有安装板（23），所述第一伺服电机（17）、第一摄像头（19）、第二伺服电机（20）、第二摄像头（22）的输入端口分别与机身（16）的输出端口电性连接。