[发明专利]一种用于自航船模的航行状态智能监测预警方法及其系统

说明书

一种用于自航船模的航行状态智能监测预警方法及其系统，包括步骤S1，获取左右两个舵机(3)的扭矩及舵角角度数据，判断舵机(3)是否异常；步骤S2，获取螺旋桨实测转速及螺旋桨实际推力数据，判断螺旋桨推力是否异常；步骤S3‑1，获取电池功率，推算船模转速；步骤S3‑2，判断电池功率是否异常；步骤S4，若舵机(3)异常报警、螺旋桨(4)异常报警、电池功率异常，则进行报警；监测舵机(3)、电机(5)及电池(8)的效能，发生异常进行报警，可提高试验结果精度及保证船模的安全性，发生异常时控制所述电机(5)转速及所述舵机(3)的联动运转及舵角，能实时反映控制船模运转状态。

技术领域

本发明涉及船模监测预警技术领域，尤其是一种用于自航船模的航行状态智能监测预警方法及其系统。

背景技术

基于水工/河工模型的小尺度遥控自航船模是研究船舶与水流相互作用、反映船舶操纵参数的重要手段，相比于数学模型和基于数模模型的船舶模拟器，具有直观性强、精度高的优势，被广泛应用于山区航道整治和重大工程通航建筑物的研究；自航船模操纵试验可综合体现船舶与水流的相互耦合作用，用于航道条件评价与通航建筑物设计优化等；但实际应用中，船模操纵人员在试验中无法实时获取船模动力系统状态与船体运动姿态，易导致误判，最终影响试验结果精度；现有自航船模试验技术存在其局限性，如操纵者难以克服的时间比尺问题、人工驾驶随机性问题、螺旋桨等船模部件发生故障未能及时显示等；其中自航船模在物理模型试验中，船模零部件发生故障直接影响船模航行方向及航行动力、船模漂角和舵角等参数，甚至关系到船模航行的安全性；同一试验下，不同船模操纵者在遇到不利航行条件时反应时间及操作习惯在模型试验结论中对判别通航水流条件有较大偏差，因此需要实时监测重要零件的效能并及时报警。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于自航船模的航行状态智能监测预警方法及其系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种用于自航船模的航行状态智能监测预警方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取左右两个舵机的扭矩及舵角角度数据，判断舵机是否异常；

步骤S2，获取螺旋桨实测转速及螺旋桨实际推力数据，判断螺旋桨推力是否异常。

优选的，所述步骤S1包括：

步骤S1-1，分别获取同一时刻左舵右舵两个舵机的扭矩及舵角角度数据；

步骤S1-2，计算左舵与右舵舵角差的绝对值：

deltα＝|α_L-α_R| (1-1)

计算左舵与右舵扭矩偏差：

步骤S1-3，判断左舵右舵舵角是否同步。

优选的，所述步骤S1还包括：

步骤S1-4，分别获取不同时刻左舵右舵两个舵机的扭矩及舵角角度数据，

步骤S1-5，计算右舵舵角时间变幅：

deltαT_R＝|α_R,n-α_R,n-1| (1-3)

计算左舵舵角时间变幅：

deltαT_L＝|α_L,n-α_L,n-1| (1-4)

计算左舵扭矩时间变幅：

计算右舵扭矩时间变幅：