[发明专利]一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法

权利要求书

1.一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法，其特征在于一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法具体是按照以下步骤进行的：

步骤一、根据母船航行计划和海图标示信息定义第四级航迹规划；根据母船更改航行终点信息定义第三级航迹规划；根据母船间隔发送的位置信息定义第二级航迹规划；根据碍航物信息定义第一级航迹规划；

步骤二、UUV和母船航行过程中，当第一级航迹规划存在输出航迹时，UUV航迹规划系统输出第一级航迹规划的结果；

当第一级航迹规划无航迹输出，第二级航迹规划输出航迹时，UUV航迹规划系统输出第二级航迹规划结果；

当一、二级航迹规划均无航迹输出，第三级航迹规划有输出航迹时，UUV航迹规划系统输出第三级航迹规划结果；否则UUV航迹规划系统输出第四级航迹规划结果；

所述步骤一中根据母船航行计划和海图标示信息定义第四级航迹规划；具体过程为：

步骤一一、UUV执行跟踪母船任务开始前，利用无线电向母船发送目前UUV电量信息；

步骤一二、母船根据航行目的及目前UUV电量信息，确定母船航行终点，并制定母船航行计划，母船航行计划包括航速、航向、拐点；

根据制定的母船航行计划结合海图标示的岸形、岛屿、礁石、水深信息对UUV进行全局航迹规划；

步骤一三、母船通过无线电将全局航迹规划规划的航迹发送给UUV，UUV接收到规划的航迹后，开始按规划的航迹航行，定义为第四级航迹规划。

2.根据权利要求1所述一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法，其特征在于：所述步骤一中根据母船更改航行终点信息定义第三级航迹规划；具体过程为：

母船和UUV航行过程中，母船更改航行终点时，UUV已处于水下航行状态，母船将会通过通信声呐给UUV发送最新的终点位置信息，由UUV完成当前起点至母船最新的终点的全局航迹规划，定义为第三级航迹规划。

3.根据权利要求2所述一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法，其特征在于：所述第三级航迹规划的具体过程为：

第三级航迹规划采用最短水平距离原则进行航迹规划，假定母船更改航行终点后的航行终点为(x_UUV终，y_UUV终)，当前UUV坐标为(x_UUV起，y_UUV起，h)，则第三级航迹规划的航迹为从当前UUV坐标起点到母船更改航行终点后的航行终点正下方h处的一条直线，即连接(x_UUV起，y_UUV起，h)与(x_UUV终，y_UUV终，h)的直线航迹；

其中，x为横坐标；y为纵坐标；h为航行深度。

4.根据权利要求3所述一种适用于高海况的UUV跟踪母船航迹规划方法，其特征在于：所述从当前UUV坐标起点到母船更改航行终点后的航行终点正下方h处的一条直线，即连接(x_UUV起，y_UUV起，h)与(x_UUV终，y_UUV终，h)的直线航迹分以下几种情况：

当x_UUV终-x_UUV起＝0时：

式中，*为乘号，q为中间变量，m为中间变量；k为航迹点序号，取值为正整数；

当y_UUV终-y_UUV起＝0时：

当x_UUV终≠x_UUV起且y_UUV终≠y_UUV起时，分两种情况进行处理：

当时：

当时：

其中(x_k，y_k)为第三级航迹规划的第k个航迹点的位置坐标。