[发明专利]一种无人船自主航行方法及控制系统

权利要求书

1.一种无人船自主航行方法，其特征在于，包括：

步骤S101，自动生成航行线路或自定义航行线路得到预定航行路线并将预定航行线路发送至所述无人船；

步骤S102：在无人船行驶过程中，根据预设的时间间隔，测量所述无人船的当前位置、当前位置的水流方向及当前航向作为当前航点；

步骤S103：获取当前航点信息，并按顺序编号进行保存记录，同时根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹；

步骤S104：判断无人船是否需要返航，若不需要，则重复执行步骤S102；若需要，则执行返航，控制无人船按处理后的航行轨迹进行逆向返航，返回起始位置。

2.根据权利要求1所述的无人船自主航行方法，其特征在于，所述步骤S103中，根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹的具体方法为：

所述无人船在航行过程中每隔一定时间间隔记录航行轨迹中的航点，并把所述航点记录到GPS地图中进行保存；

所述无人船在航行过程中每隔一定时间间隔记录航行轨迹中航点的水流方向。

3.根据权利要求2所述的无人船自主航行方法，其特征在于，

所述步骤S104中，执行返航，控制无人船按处理后的航行轨迹进行逆向跟踪返航的过程包括：

步骤S1：计算当前航点与之前记录的航点之间的距离X；

步骤S2：判断之前记录的各之前记录的航点与当前航点之间的距离X小于预设值R的个数；

若为一个，则调整无人船的航向指向该航点；

若为多个，则执行S3；

步骤S3：计算出X小于预设值R的之前记录的航点与当前航点水流方向之间的夹角，判断X小于预设值R的各之前记录的航点与当前航点的水流方向之间的夹角的大小；选取X小于预设值R的各航点中水流方向与当前航点的水流方向的夹角最小的航点作为无人船的航向，调整无人船的航向指向该航点，同时剔除其它的航点；

步骤S4：判断是否完成所有之前记录航点的跟踪返航，若是，则结束一键返航；若不是，则返回步骤S1，直到完成所有之前记录航点的跟踪返航。

4.根据权利要求1或2或3所述的自主航行方法，其特征在于,

所述步骤S104中，判断是否需要执行一键返航的情况包括：

判断是否有接收到来自于控制终端的返航请求，若有接收到控制终端的一键返航请求，则执行返航；

或者判断是否有检测到无人船出现电源电量低于一定阈值的情况，当有检测到无人船出现电源电量低于一定阈值时，则执行返航；

或者判断无人船是否已执行完所述任务且与控制终端断联，如出现上述情况，则执行返航。

5.根据权利要求3所述的无人船自主航行方法，其特征在于，所述预设值R等于无人船的最大航行速度加上航行区域的水流速度与所述时间间隔的乘积。

6.一种无人船自主航行控制系统，其特征在于，所述控制系统：

航点位置测量模块：用于在无人船行驶过程中，根据预设的时间间隔，测量无人船的当前航点坐标，发送给主控模块；

航向测量模块：测量无人船的当前航向，发送给主控模块；

水流方向测量模块：用于在无人船行驶过程中，根据预设的时间间隔测量无人船的当前航点的水流方向，发送给主控模块；

主控模块：用于获取当前航点信息，并按顺序编号进行保存记录，同时根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹；并判断是否需要执行返航，若需要执行返航，则控制无人船沿处理后的航行轨迹进行逆向跟踪返航，返回起始位置。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述主控模块包括：

返航信息获取模块：用于获取无人船是否需要返航的信息；

存储单元：用于存储获取的当前航点信息，并按顺序编号进行保存记录；

判断处理单元：用于获取当前航点，并根据当前航点判断和/或处理所述无人船的航行轨迹；

控制单元，根据返航信息控制无人船按处理后的航行轨迹进行返航。