[发明专利]一种基于微弱动力的海面表层漂流浮标自主导航方法

权利要求书

1.一种基于微弱动力的海面表层漂流浮标自主导航方法，其特征在于，所述推测方法包括：

步骤1，表层漂流浮标根据自带的定位模块，以固定频率向所在海域中心站上报当前实时位置信息；

步骤2，所述中心站判断所述表层漂流浮标位于导致搁浅的警戒区域内时执行步骤3；

步骤3，获取ECMWF模式流场流速数据矢量场和表层漂流浮标的微弱动力矢量场并进行叠加，得到表层漂流浮标的运动矢量场；结合所述运动矢量场和地图障碍物信息，根据流场寻路算法规划得到最优航行路径并发送给所述表层漂流浮标，所述表层漂流浮标通过微弱动力完成所述最优航行路径的导航。

2.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，所述步骤2中判断所述表层漂流浮标是否位于导致搁浅的警戒区域内的过程包括：

通过矢量地图中海陆分布，利用GIS平台中缓冲区分析技术沿海岸线与岛屿岸线设定距离建立缓冲区多边形图层；

将所述缓冲区多边形图层与所述表层漂流浮标的位置做叠加分析，通过点面关系分析判断所述表层漂流浮标位置是否位于所述警戒区域内。

3.根据权利要求2所述的推测方法，其特征在于，所述通过点面关系分析判断所述表层漂流浮标位置是否位于缓冲区内包括：

以所述表层漂流浮标的位置为起点，向水平方向的一侧作一条射线，计算该射线与所述缓冲区多边形图层每条边的交点个数；所述交点个数为奇数时，则判断所述表层漂流浮标位置位于所述警戒区域内；所述交点个数为偶数时，则判断所述表层漂流浮标位置位于所述警戒区域外。

4.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，获取所述流场流速数据矢量场的过程包括：根据所述表层漂流浮标的位置，根据ECMWF模式预测大面积流场流速数据，按照地图对所述流场流速数据进行网格化，将所述流场流速数据转化为所述流场流速数据矢量场，所述流场流速数据矢量场的矢量大小为流速，矢量方向为流向。

5.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，所述微弱动力矢量场通过所述表层漂流浮标的位置至目标位置方向上的微弱动力得到；所述微弱动力矢量场的矢量大小为微弱动力大小，方向为所述表层漂流浮标位置指向目标位置的连线方向。

6.根据权利要求5所述的推测方法，其特征在于，所述表层漂流浮标的位置与所述目标位置连线方向上存在陆地或岛屿时，所述微弱动力矢量场的方向为沿所述微弱动力矢量场的位置与该陆地或岛屿缓冲区的切线方向。

7.根据权利要求4所述的推测方法，其特征在于，所述结合所述运动矢量场和地图障碍物信息，根据流场寻路算法规划得到最优航行路径包括：

计算所述表层漂流浮标位置至目标位置的方位α与距离d；

以所述表层漂流浮标位置为起点，移动到下一个网格块包括：获取当前位置处四周八个网格块的运动矢量场的矢量值，采用贪心算法的策略取八个矢量值中方位与α最接近的值，作为所述表层漂流浮标的移动方向；

直到下一个网格块扩展到目标位置为止。

8.根据权利要求1所述的推测方法，其特征在于，按照设定周期周期性的重新执行所述步骤1－步骤3，直至所述表层漂流浮标自主导航至目标位置。