[发明专利]一种低成本波浪滑翔器海上航行避碰方法

说明书

本发明涉及波浪滑翔器避碰技术领域，尤其是一种低成本波浪滑翔器海上航行避碰方法，波浪滑翔器通过卫星和地面站通信，地面站接收波浪滑翔器回传的信息，S1：获取预设区域内船只传送至互联网的AIS信息；S2：根据船只信息与波浪滑翔器坐标，将所述船只分为安全船和存在碰撞危险的船；S3：根据存在碰撞危险的船的AIS信息，按照预设的避让操作进行避碰。该方法无需在滑翔器上安装避碰设备，降低了滑翔器的功耗，且波浪滑翔器可以在远距离对船只进行避碰。

技术领域

本发明涉及波浪滑翔器避碰技术领域，特别涉及一种低成本波浪滑翔器海上航行避碰方法。

背景技术

波浪滑翔器是一种利用波浪起伏将波浪能转换为前进动能的新型海上无人平台。波浪滑翔器需要长时间、大范围地在海洋环境里运行，需要具备一定的避碰能力来避免在航行过程中与其他航行器碰撞，但波浪滑翔器受空间、能源的限制，搭载雷达、激光等避碰设备存在一定困难。

为了解决上述问题，公开号：CN111591404A的中国专利公开了一种波浪滑翔器避碰方法。该方法包括避碰探测系统，避碰探测系统中有AIS接收器，遇开启AIS的航行器：波浪滑翔器的AIS接收器可在5公里范围内发现目标，并通过导航系统解析出目标的位置、航向、航速等信息，导航系统根据目标的航行状态判断是否有碰撞危险，若无碰撞危险按照既定路径继续航行，若有碰撞概率则重新规划路径。

对于上述发明专利，虽然使波浪滑翔器具备了一定的探测能力，但由于波浪滑翔器收发天线离海平面较近，使得AIS作用距离有限，在恶劣海况下只有几百米左右，当发现目标时会因距离过近而来不及躲避，避碰的成功率低。且对目标船只进行分析处理并做出避碰决策这一过程算法复杂，计算量大，在波浪滑翔器上实现会提高硬件成本和增加功耗。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低成本波浪滑翔器海上航行避碰方法，无需在滑翔器上安装避碰设备，降低了滑翔器的成本和功耗，且波浪滑翔器可以在远距离对船只进行避碰。

本发明提供的基础方案：

一种低成本波浪滑翔器海上航行避碰方法，波浪滑翔器通过卫星和地面站通信，地面站接收波浪滑翔器回传的信息，S1：获取预设区域内船只传送至互联网的AIS信息；S2：根据船只信息与波浪滑翔器坐标，将所述船只分为安全船和存在碰撞危险的船；S3：根据存在碰撞危险的船的AIS信息，按照预设的避让操作进行避碰。

本发明的原理及优点在于：利用地面站获取预设区域内船只传送至互联网的AIS信息，结合船只信息及波浪滑翔器坐标分析波浪滑翔器与船只碰撞的可能性，根据二者发生碰撞的可能性，将船只分为安全船只和存在碰撞危险的船只，根据存在碰撞危险的船的AIS信息，按照预设的避让操作进行避碰。由此可见，本技术方案直接通过互联网获得AIS信息，无需在滑翔器上安装雷达、激光探测器等避碰设备，降低了滑翔器的成本和功耗，且波浪滑翔器可以在远距离对船只进行避碰。

进一步，所述预设区域为：以波浪滑翔器为圆心，半径8至15公里内。

船只正常航行速度约为16至30公里每小时，8至15公里相当于半小时航行时间。波浪滑翔器和地面站采用卫星通信，正常情况下有数分钟的延迟。波浪滑翔器航行速度缓慢，预设区域过小将可能导致波浪滑翔器来不及避碰，预设区域过大将导致存在过多的船只，使避让操作变得复杂，还会导致波浪滑翔器执行不必要的避碰。将预设区域的半径取8至15公里，可以尽可能地减少波浪滑翔器的避让操作，同时保证避让成功。

进一步，所述船只信息包括船只的坐标、航向及航线。

获取船只的坐标、航向及航线，可以准确地计算船只接下来的航行路线，进而对船只进行避让。

进一步，所述S2包括：根据船只航向设置危险区域，所述危险区域包括船只航向左右宽度各1公里的距离范围。