[发明专利]一种船舶航行路径自动平滑方法及装置

说明书

一种船舶航行路径自动平滑方法，包括：S1、获取船舶参考路径；S2、从初始路径点开始，按顺序将路径点依次赋值于第一目标点、第二目标点和第三目标点；S3、确定穿过三个目标点的弧形路径；当第一、二目标点间弧形路径上存在安全路径点时，将安全路径点插入参考路径，进行S4；否则进行S4；S4、若初始路径点为最后三个路径点之一，进行S5；否则令第二目标点对应的拐点作为初始路径点，重复S2；S5、若初始路径点为最后两个路径点之一，输出船舶的优化路径；否则，令最后一个拐点为初始路径点，按倒序将路径点依次赋值于第一目标点、第二目标点和第三目标点，重复S3。在不增加整体航路长度的前提下使航路更加平滑。

技术领域

本发明涉及航行路径规划技术领域，尤其涉及一种船舶航行路径自动平滑方法及装置。

背景技术

航路规划是海上船舶航行的前提条件之一，随着技术的不断进步，各种航路规划算法代替人为设定航行路径点自定生成船舶航路。但是受限于算法规则与船只工艺上的差异，自动规划所获得的航路可能在实际航行过程中存在诸如部分位置转向角过大、航路不够平滑、航路距离岸基或障碍物过近等问题，因此根据实际需求对已规划的航路进行自动平滑调整是十分有必要的。

故亟需一种船舶航行路径自动平滑方法及装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种船舶航行路径自动平滑方法及装置。使航路优化的更加平滑，能够充分解决原航路可能存在的部分位置转向角过大、航路不够平滑、航路距离岸基或障碍物过近等问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种船舶航行路径自动平滑方法，包括以下步骤：

S1、获取船舶的参考路径，参考路径的路径点集合包括起点、拐点和终点；并将起点作为初始路径点。

S2、从初始路径点开始，按顺序将路径点依次赋值于第一目标点、第二目标点和第三目标点。

S3、依据第一目标点、第二目标点和第三目标点，确定穿过第一目标点、第二目标点和第三目标点的弧形路径。判断第一目标点和第二目标点间的弧形路径上是否存在符合路径点安全条件的路径点，若是，将符合路径点安全条件的路径点插入路径点集合中，并进行步骤S4；若否，直接进行步骤S4。

S4、判断初始路径点是否为最后三个路径点之一，若是，判断初始路径点是否为最后两个路径点之一；若否，令第二目标点对应的拐点作为初始路径点，重复步骤S2。

S5、若初始路径点为最后两个路径点之一，输出船舶的优化路径；否则，令最后一个拐点为初始路径点，按倒序将路径点依次赋值于第一目标点、第二目标点和第三目标点，并重复步骤S3。

作为本发明方法的一种改进，依据第一目标点、第二目标点和第三目标点，确定穿过第一目标点、第二目标点和第三目标点的弧形路径，包括：依据第一目标点、第二目标点和第三目标点，确定距离第一目标点、第二目标点和第三目标点相等的位置点；以位置点为圆心，以位置点和第一目标点确定的线段为半径，确定穿过第一目标点、第二目标点和第三目标点的弧形路径。

作为本发明方法的一种改进，判断第一目标点和第二目标点间的弧形路径上是否存在符合路径点安全条件的路径点，包括：判断以第一目标点和第二目标点确定的线段的垂直平分线与第一目标点和第二目标点间的弧形路径的交点是否符合路径点安全条件。

作为本发明方法的一种改进，路径点安全条件包括：路径点与第一目标点间的路径段距不可通行区域的最小距离大于10倍船长；路径点与第二目标点间的路径段距不可通行区域的最小距离大于10倍船长。

作为本发明方法的一种改进，不可通行区域包括海上岛屿区域、海上恶劣天气影响区域和因交通管制的临时限航区域。