[发明专利]一种确定水面无人艇路径的方法

权利要求书

1.一种确定水面无人艇路径的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，获取无人艇艇体运动参数；所述运动参数包括了艇的最大加速度、最小回转半径；

第二步，将所述运动参数整理成无人艇艇体运动性能数据库；

第三步，调用海图信息，结合所述艇体性能数据库，用于定义边界条件约束；

第四步，构建无人艇艇体运动学模型，包含艇体航行时间、航行速度、回转半径、回转速降比、首向角速度、目标位置与速度、任务区域态势参数，用于表征艇体性能；

第五步，基于所述无人艇艇体运动学模型，建立运动规划方程，

建立无人艇路径规划方程，在短时约束条件下，获得基于短时约束的路径算法；通过构建的无人艇运动学模型，包含上述诸多参数前提下，可建立无人艇路径规划方程，即

L＝Ф(a，t，v，r，θ，k)

L表示任务区域路径距离；

a表示艇体加速度参数；

t表示艇体航行时间参数；

v表示艇体预定航行速度参数；

r表示艇体回转半径参数；

θ表示艇体首向角参数；

k表示回转速降比参数；

在调用所述艇艇体运动性能数据库基础上，对时间t取最小值优解，即得基于短时约束的路径算法；

第六步，无人艇在水动力控制作用下，外部载荷输入与艇体响应运动间存在对应关系，通过模拟仿真与理论计算迭代结合计算，可以得到无人艇的运动轨迹与运动控制参数的对应关系，即无人艇的动力学模型；

第七步，对第六步中所述的外部载荷输入与艇体相应进行分析，若满足艇体使用条件与性能参数范围，则进入第八步，若不满足条件，重新进入第四部进行参数修改；

第八步，将所述无人艇艇体运动学模型与无人艇的动力学模型对接，可得基于短时约束的无人艇路径轨迹与船体控制参数的映射关系，即得基于短时约束的无人艇路径规划方法。