[发明专利]一种无人船航向控制方法及无人船

权利要求书

1.一种无人船航向控制方法，其特征在于，该方法包括：

确定无人船航路上具有障碍物；

确定无人船实际通过障碍物区域时的通行航向角度，以及无人船安全通过障碍物区域的安全航向角度集合；

确定所述通行航向角度是否在所述安全航向角度集合内；

若所述通行航向角度不在所述安全航向角度集合内，则计算无人船下一时刻航向转变角度集合；

通知无人船根据所述下一时刻航向转变角度集合内的角度对无人船航向进行控制。

2.如权利要求1所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述确定无人船实际通过障碍物区域时的通行航向角度，具体包括：

获取所述无人船的实时航向角度，无人船的实时航行速度，以及气象信息，确定无人船实际通过障碍物区域时的通行航向角度。

3.如权利要求2所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船下一时刻航向转变角度集合，具体包括：

根据所述安全航向角度集合内最小安全航向角度，所述无人船通行航向角度，计算第一航向角度差值，将所述第一航向角度差值作为无人船下一时刻航向转变角度集合下限；

根据所述安全航向角度集合内最大安全航向角度，所述无人船通行航向角度，计算第二航向角度差值，将所述第二航向角度差值作为无人船下一时刻航向转变角度集合上限。

4.如权利要求1所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船安全通过障碍物区域的安全航向角度集合，具体包括：

确定规避所述障碍物安全通过的最小安全距离半径，以及无人船允许偏航的最大距离；

无人船通过所述最小安全距离半径对应圆周的切线角度，为所述安全航向角度集合中航向角度下限；

所述无人船允许偏航的最大距离作为半径对应的圆周的切线角度，为所述安全航向角度集合中航向角度上限。

5.如权利要求4所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船安全通过障碍物区域的安全航向角度集合，具体包括：

所述无人船航路上具有两个及以上障碍物，且所述障碍物位于航路的一侧；

则分别确定通过每个障碍物最小安全距离半径对应圆周的切线角度，并取所有障碍物对应的圆周切线角度的切线角度交集，将所述切线角度交集的下限作为所述安全航向角度集合中航向角度下限。

6.如权利要求4所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船规避所述障碍物安全通过的安全航向角度集合，具体包括：

所述无人船航路上具有两个及以上障碍物，且所述障碍物分别位于航路的两侧；

则分别确定通过每个障碍物最小安全距离半径对应圆周的切线角度；

将航路左侧的所有障碍物对应的圆周切线角度的切线角度交集，作为第一切线角度交集，并将第一切线角度交集的下限作为左侧航路的安全航向角度集合中航向角度下限，并确定左侧安全航向角度集合；

将航路右侧的所有障碍物对应的圆周切线角度的切线角度交集，作为第二切线角度交集，并将第二切线角度交集的下限作为右侧航路的安全航向角度集合中航向角度下限，并确定右侧安全航向角度集合。

7.如权利要求6所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船下一时刻航向转变角度集合，具体包括：

根据所述左侧安全航向角度集合计算无人船对应的下一时刻左侧航向转变角度集合；

根据所述右侧安全航向角度集合计算无人船对应的下一时刻右侧航向转变角度集合。

8.如权利要求7所述的无人船航向控制方法，其特征在于，所述计算无人船下一时刻航向转变角度集合，具体包括：

将所述下一时刻左侧航向转变角度集合内的中位数角度与所述下一时刻右侧航向转变角度集合内的中位数角度进行比较，将中位数角度较小的集合作为所述无人船下一时刻航向转变角度集合。