[发明专利]一种母船与多无人船协同海洋测绘的方法、设备及介质

说明书

本发明涉及海洋测绘领域，具体公开了一种母船与多无人船协同海洋测绘的方法、设备及介质，包括依据海洋测绘的作业任务，以及母船的与无人船的航行性能，获得航线规划；通过所述母船和所述无人船上的环境感知设备，获得整体环境态势感知，并通过协同环境态势感知算法以及航线优化算法，根据整体环境态势感知，对所述航线规划进行优化；依据所述航线规划，控制若干个所述无人船，与所述母船协同执行海洋测绘，并使各所述无人船实时向所述母船回传所述无人船测绘数据，获得母船测绘数据和无人船测绘数据。本发明相比于传统的测绘方式，大幅度提高提高测绘效率；在任务执行期间可进行大容量数据传输，使多无人船之间的协同更加高效精确。

技术领域

本发明涉及海洋测绘领域，尤其涉及一种母船与多无人船协同海洋测绘的方法、设备及介质。

背景技术

随着遥控和智能控制技术的进步，无人船在海洋调查的运用日趋成熟，现有的无人船在海洋地形数据采集的过程中，主要面临以下问题：(1)相较于有人船，无人船由于船体较小，排水量有限，导致其数据采集过程中航速较慢，否则会降低采集的数据质量，因此作业工作效率低；(2)无人船平台较小，载荷设备的数量和类别受平台限制，设备之间的间隔小、缺乏隔离防护，多个设备同时开机时数据干扰大，一次任务航行通常只运行一台设备；(3)无人船作业时，通常需要母船作为保障船，而母船并不参与数据采集过程，与直接使用有人船进行数据采集相比，不仅没有降低数据采集成本，而且增加了无人船使用和维护成本。

相较于更为成熟的无人机群体控制技术，漂浮在海面上的无人船既要应对海面风浪和洋流的影响，船速和航向控制困难度大，海浪对信号传输的影响大；又要应对复杂的海底环境，执行复杂的测绘任务；现有的无人船协同技术，普遍没有将母船作为协同控制一部分，母船独立于协同系统之外，仅作为无人船的保障母船，不参与系统协同任务；由于母船与无人船距离较远，无人船难以进行数据的实时传输与处理，因此执行复杂测绘时的无人船控制与协同难以精确调控，测绘效率低。

发明内容

为了克服现有的无人船母船不参与海洋测绘，且多无人船与母船缺乏协同，导致测绘效率低的问题，本发明提供一种母船与多无人船协同海洋测绘的方法、设备及介质。

本发明提供了一种母船与多无人船协同海洋测绘的方法，包括：

依据海洋测绘的作业任务，以及母船的与无人船的航行性能，获得航线规划；其中，所述航线规划是所述母船和若干个所述无人船协同航行的航线，且若干个所述无人船在所述母船左右两侧沿直线均匀分布，同时，相邻所述无人船之间的间隔，或所述母船与其相邻的所述无人船之间的间隔均是第一间距；所述第一间距是根据无人船的测绘参数以及通信距离而计算获得；

通过所述母船和所述无人船上的环境感知设备，获得整体环境态势感知，并通过协同环境态势感知算法以及航线优化算法，根据整体环境态势感知，对所述航线规划进行优化；

依据所述航线规划，控制若干个所述无人船，与所述母船协同执行海洋测绘，并使各所述无人船实时向所述母船回传所述无人船测绘数据，获得母船测绘数据和无人船测绘数据。

作为优选地，并使各所述无人船实时向所述母船回传所述无人船测绘数据，获得母船测绘数据和无人船测绘数据，具体为：

向全部所述无人船发送协同指令，控制各所述无人船分别与所述母船建立独立的数据传输通道；

所述无人船在进行测绘数据采集时，通过各自的数据传输通道，将各所述无人船所采集的测绘数据进行本地备份以及向所述母船回传；

根据接收到的各所述无人船回传的测绘数据，通过地形数据处理软件，对测绘数据进行实时处理与拼接，输出包含母船测绘数据和无人船测绘数据的实时测绘图。

优选地，所述通过所述母船和所述无人船上的环境感知设备，获得整体环境态势感知，具体为：

依据无人船搭载的摄像头、激光雷达获取无人船周边的小范围环境态势精确感知；