[发明专利]一种海上无人系统用水面遥控回航控制方法

权利要求书

1.一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，包括：海上无人系统与母船或岸基站控制台进行通讯，根据其与母船或岸基站遥控台的距离、海况情况解析并更新回航任务指令：分别采用自主控制、半自主控制和手动控制的步骤实现向母船的回航。

2.根据权利要求1所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述海上无人系统与母船或岸基站控制台进行通讯是通过铱星或无线电实现的。

3.根据权利要求1所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述分别采用自主控制、半自主控制和手动控制的步骤实现向母船的回航是根据海上无人系统与母船的距离来划分的：当海上无人系统与母船的距离为超视距时采用自主控制的步骤；当海上无人系统与母船的距离为视距时采用半自主控制或手动控制的步骤。

4.根据权利要求1所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述采用自主控制的步骤包括：

根据给定目标点位置，实时检测海上无人系统的实际位置是否到达目标点位置形成闭环控制；

根据给定航迹，实时检测海上无人系统的实际航迹按照预设航迹航行形成闭环控制；

根据给定航速和航向，实时检测海上无人系统的实际航速和航向是否达到预设值形成闭环控制。

5.根据权利要求4所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述根据给定目标点位置，实时检测海上无人系统的实际位置是否到达目标点位置形成闭环控制，包括：

给定目标航速和目标位置，海上无人系统通过其搭载的导航传感器实时采集自身位置，根据自身位置和目标位置计算目标航向角并输出给舵机，控制其搭载的姿态传感器实时检测自身航向角，通过航向控制器调整自身航向角与目标航向角的误差、计算舵机角度值，从而控制海上无人系统向母船回航。

6.根据权利要求4所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述根据给定航迹，实时检测海上无人系统的实际航迹按照预设航迹航行形成闭环控制，包括：

根据给定目标航速、目标航向计算到航迹的实时位置距离，海上无人系统的运动控制器控制其搭载的导航传感器实时采集自身位置，根据自身位置和目标位置计算目标航向角并输出给舵机，通过航向控制器调整自身航向角与目标航向角的误差、计算舵机角度值，在给定目标航行时间内控制海上无人系统按照给定航迹向母船回航。

7.根据权利要求4所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述根据给定航速和航向，实时检测海上无人系统的实际航速和航向是否达到预设值形成闭环控制，包括：

海上无人系统根据搭载的速度传感器实时获取自身航速，通过速度控制器调整自身航速与给定的目标航速的误差，计算主推进器电机的目标转速值，在给定目标航行时间内控制海上无人系统向母船回航；

海上无人系统根据搭载的姿态传感器实时获取自身航向角，通过航向控制器调整自身航向角与给定的目标航向角的误差，计算舵机的目标角度值，在给定目标航行时间内控制海上无人系统向母船回航。

8.根据权利要求1所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述半自主控制的步骤包括：

海上无人系统根据搭载的速度传感器实时获取自身航速，通过速度控制器调整自身航速与给定的目标航速的误差，计算主推进器电机的目标转速值，控制海上无人系统能够按照给定的目标值在水面上自主向母船回航；

海上无人系统根据搭载的姿态传感器实时获取自身航向角，通过航向控制器调整自身航向角与给定的目标航向角的误差，计算舵机的目标角度值，控制海上无人系统能够按照给定的目标值在水面上自主向母船回航。

9.根据权利要求1所述的一种海上无人系统水面遥控回航控制方法，其特征在于，所述手动控制的步骤包括：

海上无人系统根据其接收的舵机角度值和主推进器电机转速值，直接作用到海上无人系统的舵机和主推进器上，实现海上无人系统向母船回航。