[发明专利]基于船舶领域模型的水面无人艇避碰方法

权利要求书

1.一种基于船舶领域模型的水面无人艇避碰方法，其特征在于：包括：

步骤一、水面无人艇船舶领域模型的构建；

步骤二、航行中领域模型内态势感知，主要获取本船与周围船只或障碍物的会遇态势，判断是否存在碰撞风险；

步骤三、依照国际海上避碰规则规划航行路径，在遵守国际海上避碰规则的前提下规划出能够安全躲避障碍物的航行路径；

步骤四、按照步骤四中规划的路径的采取避碰措施，包括航向和航速的改变；

步骤五、判定是否避碰完全，周围是否仍然存在与自身有碰撞风险的船只或障碍物，若否，则继续执行步骤二—步骤五的程序；若是，则完成避碰行动。

2.根据权利要求1所述的基于船舶领域模型的水面无人艇避碰方法，其特征在于：在步骤一中，所述水面无人艇船舶领域模型的构建，包括：船舶领域模型为近似椭圆形区域，根据在避碰中的需求使得模型前、后、左、右半轴长度并不完全一致，以水面无人艇进距为单位，无人艇前、右方向领域轴长分别为Ad和2/3*Ad，后、左方向领域轴长分别为1/3*Ad和1/2*Ad，其中，Ad为航向角变化90°时无人艇重心的纵向移动距离。

3.根据权利要求1所述的基于船舶领域模型的水面无人艇避碰方法，其特征在于：在步骤二中，利用雷达、GPS、AIS、声呐等设备获取周围船只与障碍物与本艇的空间距离、方位、相对速度等，判断与本艇船舶领域模型边界的关系。

4.根据权利要求1所述的基于船舶领域模型的水面无人艇避碰方法，其特征在于：在步骤三中，当本船与他船处于追越、被追越、对遇、交叉相遇等局面时，应根据国际海上避碰规则采取避碰行动：

(1)追越局面：当本艇从他船正横后大于22.5°的某一方向赶上他船时，即认为本艇处于追越中；当他船进入本艇船舶领域边界时，本艇应采取避碰行动；当本艇前进方向上存在固定障碍物时，按照本艇为追越船采取避碰措施；

(2)被追越局面：当他船从本艇正横后大于22.5°的某一方向赶上本艇时，即认为他船处于追越中，本艇为直航船；本艇应保持原始航向、航速正常航行，同时监测让路船动向，必要时本艇亦可采取避让措施；

(3)对遇局面：当来船与本艇航向相反或接近相反，夹角不超过左右舷各6°时，且进入本艇船舶领域边界时，应采取向右转向避让来船；

(4)交叉相遇局面：他船与本艇的船首向交叉，来船处于本艇大于6°舷角、但小于112.5°舷角的位置时，当本艇右舷有船时，本艇应采取让路措施；当本艇处于他船右舷时，本艇为直航船，本艇应保持原始航向、航速正常航行，同时监测让路船动向，必要时本艇亦可采取避让措施。