[发明专利]一种无人艇自主停泊方法、装置及无人艇

权利要求书

1.一种无人艇自主停泊方法，其特征在于，所述方法包括：

GNSS全局引导：在无人艇接收到入港指令后，执行预先设定的入港任务，进入低速航迹航向保持区域，并使所述无人艇的航向航迹误差处于在一定范围内，以准备进入标签可视区域；

标签像素引导：在进入所述标签可视区域后，根据所述标签可视区域内预设的色块标签，启动标签引导程序，精细调节无人艇姿态进入船坞泊位；

若所述标签像素引导过程中出现连续丢像素帧或者航向航迹偏差超过预设范围，则将重置引导任务至所述低速航迹航向保持区域；

所述标签引导程序采用嵌套控制方式，其外层为航迹航向保持控制器，内层为标签像素瞄准控制器，只有当航向航距偏差小于预设范围时才触发内层的标签像素瞄准控制器；所述标签像素引导进一步包括：

触发所述航迹航向保持控制器检测当前航向航迹偏差是否超过预设范围；

若超过，则重置引导任务到低速航迹航向保持区域进行重新引导；

若未超过，则触发所述标签像素瞄准控制器对所述色块标签进行探测稳定像素位置，并判断在一定时间内是否探测到稳定像素；

若未探测到，则重置引导任务到所述低速航迹航向保持区域进行重新引导；

若探测到，则触发所述标签像素瞄准控制器运行内层伺服环以增稳当前航行姿态，使得无人艇以准确的姿态进入狭窄的入口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GNSS全局引导过程中，根据所述无人艇上的GNSS导航设备实时获取所述无人艇的位置和航向，并通过视线引导方法调整所述无人艇的航行偏距和偏航。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GNSS全局引导具体包括：

在所述无人艇接收到入港指令后，根据泊位位置和入口方向执行高速回港任务，直至进入所述低速航迹航向保持区域；

在进入所述低速航迹航向保持区域后，执行低速回港任务以准备进入所述标签可视区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标签像素瞄准控制器为PID控制器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标签像素瞄准控制器的结构如下：

其中，u为基准值，e为特征像素与图像中心的偏差，T_s为伺服周期，K_p、T_i、T_d为离线可调参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标签像素引导进一步还包括：

当探测到的所述色块标签大于预设阈值时，确定所述内层伺服环失效；

若预设时长内未检测到成功入港/坞的信号，则重置引导任务到所述低速航迹航向保持区域重新引导，否则确定成功完成入港任务。