[发明专利]无人船的航行控制方法、系统和可读存储介质

权利要求书

1.一种无人船的航行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于无人船上预设的激光雷达组构建无人船当前航行水环境的水域模型；

基于构建的所述水域模型结合所述无人船的卫星定位数据设定所述无人船的禁航区，控制所述无人船远离所述禁航区进行航行；

基于构建的所述水域模型识别当前所述无人船航行位置预设范围内的障碍数据，基于所述障碍数据控制所述无人船进行避障航行；

基于当前所述无人船的航向以及所述禁航区的边界数据，基于预设的转向算法得到所述无人船的转向数据，进而基于转向控制所述无人船移动以远离第一禁航水域、或第二禁航水域、或交叉禁航水域；

所述转向算法为求得转向角度的算法，参考公式：；

其中，表示为当所述无人船航行线的斜率，表示为转向后所述无人船航行线的斜率，表示为所述转向角度；

所述基于构建的所述水域模型识别当前所述无人船航行位置预设范围内的障碍数据，基于所述障碍数据控制所述无人船进行避障航行，具体包括：

所述无人船在航行过程中，基于所述水域模型识别所述无人船预设范围内的障碍数据，其中，所述障碍数据至少包括浮木、沉石以及草群；

基于所述障碍数据与所述无人船计算相对速度以及相对距离，以得到安全时间值，在所述安全时间值内控制所述无人船避障航行，其中，避障航行时的转向角度基于所述转向算法得到；

所述无人船在航行时，可以基于所述水域模型识别水域内的障碍数据，需要计算所述无人船与所述障碍数据的相对速度与相对距离得到安全时间值，其中，计算式为：；

其中，表示为所述安全时间值，表示为所述相对距离，表示为所述相对速度；

所述方法还包括基于预设的传感器组识别环境数据以控制所述无人船的航行速度，具体包括：

基于雨量检测传感器获取雨量数据，基于风量检测传感器获取风量数据；

基于所述雨量数据以及所述风量数据调整所述无人船的航行速度；

所述方法还包括基于所述无人船的吃水深度适应性调整警戒距离；

所述基于所述无人船上预设的激光雷达组构建所述无人船当前航行水环境的水域模型，具体包括：

基于预先设置在所述无人船船体表面的第一激光雷达组构建所述无人船当前航行水环境的水平面上方模型；

基于预先设置在所述无人船船舱底部的第二激光雷达组构建所述无人船当前航行水环境的水平面下方模型；

将所述水平面上方模型以及所述水平面下方模型以水平面为基准进行整合以构建所述无人船当前航行水环境的所述水域模型；

所述控制所述无人船远离所述禁航区进行航行，具体包括：

当所述无人船航行时距所述第一禁航水域的距离小于第一警戒距离时，控制所述无人船远离所述第一禁航水域；

当所述无人船航行时距所述第二禁航水域的距离小于第二警戒距离时，控制所述无人船远离所述第二禁航水域；其中，

对于所述第一禁航水域与所述第二禁航水域存在交叉的交叉禁航水域，所述无人船航行距所述交叉禁航水域的距离小于所述第一警戒时，控制所述无人船远离所述交叉禁航水域；

所述方法还包括获取水事数据，以更新所述禁航区；

所述方法还包括获取天气预报数据以调整所述无人船的航线。

2.根据权利要求1所述的一种无人船的航行控制方法，其特征在于，所述基于构建的所述水域模型结合所述无人船的卫星定位数据设定所述无人船的禁航区，具体包括：

基于所述无人船当前对应的所述卫星定位数据识别所述水平面上方模型内的第一禁航水域，其中，所述第一禁航水域至少包括水位低于预设高度的水域以及水草生长水域；

基于所述无人船当前对应的所述卫星定位数据识别所述水平面下方模型内的第二禁航水域，其中，所述第二禁航水域至少包括水下礁石水域以及捕鱼作业水域；

基于所述第一禁航水域与所述第二禁航水域进行空间整合得到所述禁航区。