[发明专利]一种船舶编队的航行轨迹控制方法、系统和存储介质

说明书

本申请公开了一种船舶编队的航行轨迹控制方法、系统和存储介质，方法包括以下步骤：采集船舶信息；获取预设区域内的环境信息，以及获取船舶编队内预设位置上的船舶位置信息；根据所述船舶信息、所述环境信息以及所述预设位置上的船舶位置信息预测航行轨迹；获取安全距离；根据所述安全距离和所述航行轨迹控制船舶编队的航行状态。本申请通过实际采集的船舶信息和实时获取的环境信息以及船舶位置信息来预测航行轨迹，并根据安全距离和该预测轨迹控制船舶编队的航行状态，从而有效降低发生船舶与船舶之间或者船舶与障碍物之间的碰撞概率，提高船舶航行的安全性。本申请可广泛应用于船舶控制技术领域。

技术领域

本发明涉及船舶控制技术领域，尤其是一种船舶编队的航行轨迹控制方法、系统和存储介质。

背景技术

随着人工智能技术与计算机技术的发展，船舶感知能力与船舶控制器计算能力的提升，船舶智能化需求随之增加。又因为单船作业能力有限，多船编队与协作有利于提高作业效率与作业能力。在船舶编队实际应用中，必然会涉及到船舶路径规划、队内船舶相互碰撞和船舶与障碍物碰撞等实际问题。

为解决上述实际问题，现有技术是采用随机人工势场算法和概率地图算法，其中，随机人工势场算法只能感知船舶编队中的局部信息；概率地图算法是通过预先计算得到的概率值来对轨迹进行选择。然而，实际运输过程中，船舶编队遇到的情况要比理想状况下复杂的多，导致现有的船舶编队轨迹生成方法得到的轨迹无法很好的解决队内船舶相互碰撞，以及船舶与障碍物碰撞等问题。

发明内容

为了在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明的目的在于：提供一种船舶编队的航行轨迹控制方法、系统和存储介质，其能有效降低发生船舶与船舶之间或者船舶与障碍物之间的碰撞概率。

第一方面，本发明实施例提供了：

一种船舶编队的航行轨迹控制方法，包括以下步骤：

采集船舶信息；

获取预设区域内的环境信息，以及获取船舶编队内预设位置上的船舶位置信息；

根据所述船舶信息、所述环境信息以及所述预设位置上的船舶位置信息预测航行轨迹；

获取安全距离；

根据所述安全距离和所述航行轨迹控制船舶编队的航行状态。

进一步，所述根据所述船舶信息、所述环境信息以及所述预设位置上的船舶位置信息预测航行轨迹，包括：

将所述预设位置上的船舶位置信息作为参考点；

根据所述参考点生成多个随机点；

根据所述环境信息从所述多个随机点中搜索邻近点；

根据所述邻近点预测航行轨迹。

进一步，所述根据所述邻近点预测航行轨迹，包括：

根据所述邻近点生成多条待选路径；

根据所述环境信息判断所述多条待选路径上的碰撞情况；

根据所述碰撞情况从所述多条待选路径中预测航行轨迹。

进一步，所述根据所述碰撞情况从所述多条待选路径中预测航行轨迹，包括：

从所述多条待选路径中选取无碰撞的路径作为待选路径；

获取所述待选路径的路径节点信息；

根据所述待选路径和所述路径节点信息生成预设路径；

通过路径压缩法对所述预设路径进行压缩，生成目标航行轨迹。

进一步，所述预设位置为船舶编队内末尾船舶位置，所述航行轨迹为末尾船舶的航行轨迹。