[发明专利]海测船上测线导航路径规划

摘要

本发明涉及一种海测船上测线导航路径规划方法，在获悉海测船位置S、行驶方向Sangle、最小转体半径R，测线的起止点AB后即得到最佳上线路径，实施步骤如下：步骤1：根据测线起止点AB坐标得到的方向，以此可得到船相对于的行驶方向SAangle；步骤2：根据海测船所在位置对应情况获得最佳行驶路径，且设定转体半径都是最小转体半径。

主权项

1.一种海测船上测线导航路径规划方法，在获悉海测船位置S、行驶方向Sangle、最小转体半径R，测线的起止点AB后即得到最佳上线路径，实施步骤如下：步骤1：根据测线起止点AB坐标得到的方向，以此可得到船相对于的行驶方向SAangle；步骤2：根据海测船所在位置对应情况获得最佳行驶路径，且设定转体半径都是最小转体半径：各区域划分情况如下：通过A、B点坐标计算出向量的方向：相对于正北方向的夹角Aangle，同时以A点为坐标原点，向量的方向为Y轴正向建立坐标系共划分为四个象限:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ，Ⅰ,Ⅳ象限和Ⅱ，Ⅲ象限对称，路径规划相同，下面对Ⅰ,Ⅳ象限说明：Ⅰ,Ⅳ象限又以经过测线起点A的最小转体半径R为半径的圆为基准将海测船S所在位置划分为：近点区域、距离测线为2R的直线L：分为以A'为起点的射线L₁，方向与同向，以A'为起点的射线L₂，放向与反向、远点区域，其中，A'点：位于Ⅰ,Ⅳ象限距离测线起始点A为2R的点；C点：第Ⅰ象限距离A'点为R的点；圆O：位于Ⅰ,Ⅳ象限恰好与测线AB相切于A点的半径为最小转体半径的圆；圆M：海测船逆时针最小转体圆；1.以下对海测船位于射线L1上时进行上线路径规划，以海测船行驶方向相对于测线的夹角SAangle分为如下情况：1)0‑90°：i.A’C之间：有海测船能够直接转体到圆O上的临界角θ，其随船的位置距离A’点的距离d而变；SAangle小于等于临界角θ：此种情况下船S总是可以行驶一段距离后直接转体到圆O上，沿圆O即可到达A点；SAangle大于临界角θ：依据M与O之间的距离可划分为以下两种情况：①MO≥2R时：船原地逆时针方向转体后与圆O作公共切线，再经由圆O到达A点，这种方案在以下诸多情况中运用，我们将其标记为内切上线路径；②MO＜2R时：上述方案已不合适，但仍采用逆时针转体到和射线L1与测线AB之间夹的圆上后，再走直线到达A点；ii.C点以上：该区域的海测船在行驶方向为0～90°时均可直接转体再走直线到达测线起点A；2)90°‑180°：根据海M与O之间的距离是否大于2R可以分为以下两种情况：i.MO<2R：S顺时针转体与圆O作公共切线后再顺时针转体到达测线起始点A，该方法标记为外切上线路径；ii.MO≥2R：有临界角σ当SAangle小于临界角σ时船S总是可以行驶一段直线距离后转体到测线与L1之间夹着的圆上，然后在该圆与测线延长线的切点上直线行驶到测线起点A；当SAangle大于临界角σ时，可布设的行驶路线有两种方案：外切上线路径和内切上线路径；在操作中根据具体位置具体角度比较两者的行驶距离择最优取之；3)180°‑360°：根据M与O之间的距离是否大于2R可以分为以下两种情况：i.与90°‑180°的情况相似MO<2R时：外切上线路径到达测线起始点Aii.MO≥2R：分为外切和内切上线两种方案；不同位置不同行驶方向的船具体情况具体分析后择取最佳路径；2.对海测船位于射线L2上时路径规划：行驶方案分为外切和内切上线两种方法，操作中择最短距离者取之；3.对海测船位于远点区域时路径规划：远点区域行驶方案仍然分外切和内切上线两种，操作中经过距离比较后择最优取之。