[发明专利]一种无人船自主精准停靠方法及系统

权利要求书

1.一种无人船自主精准停靠方法，其特征在于，包括如下步骤：

无人船停靠于返航点时，间隔获取无人船的位姿信息，得到返航点初步位姿信息；

对返航点初步位姿信息进行取平均处理，得到返航点位姿信息；

通过返航点位姿信息生成特征点位置信息；

无人船在航行过程中收到返航请求后，根据无人船当前的位姿信息和特征点位置信息生成返航控制指令；

根据返航控制指令返回特征点；

在特征点对周围环境进行建模，得到环境地图数据；

根据环境地图数据得到无人船的坐标偏移量；

根据坐标偏移量和无人船当前的位姿信息生成泊船控制指令；

根据泊船控制指令控制无人船停靠于返航点；

在通过返航点位姿信息生成特征点的步骤中，具体包括：

将大地坐标系转化为平面直角坐标系，以返航点的经纬度为坐标原点，返航点的偏航角为Y轴；

沿Y轴正向，距原点l₁米处，设置特征点N₁；

无人船在航行过程中，还包括无人船出航时在返航点附近对周围环境进行初次建模，得到初始环境地图数据的步骤；

在根据环境地图数据得到无人船的坐标偏移量的步骤之中，通过对比初始环境地图数据和环境地图数据，并结合无人船当前的航向角，得到无人船的坐标偏移量。

2.如权利要求1所述的无人船自主精准停靠方法，其特征在于：在无人船停靠于返航点时，间隔获取无人船的位姿信息，得到返航点初步位姿信息的步骤中，具体包括：

根据定位单元获取无人船当前位置的经度、纬度和精度因子，得到点队列；

根据姿态传感单元获取无人船当前位置的偏航角，得到朝向队列；

根据点队列和朝向队列成返航点初步位姿信息。

3.如权利要求2所述的无人船自主精准停靠方法，其特征在于：在对返航点初步位姿信息进行取平均处理的步骤中，具体包括：

对点队列中的经度和纬度进行加权平均，权值为精度因子，得到返航点的经纬度N₀；

对朝向队列中的偏航角进行算术平均，得到返航点的朝向Y₀。

4.如权利要求3所述的无人船自主精准停靠方法，其特征在于：在根据泊船控制指令控制无人船停靠于返航点的步骤中，还包括调转无人船，使船尾朝向返航点，倒入返航点的步骤。

5.如权利要求4所述的无人船自主精准停靠方法，其特征在于：在通过返航点位姿信息生成特征点的步骤中，还包括：沿Y轴正向，距N₁点l₂米处，设置第二个特征点N₂。

6.一种采用权利要求1-5任意一项所述的无人船自主精准停靠方法的无人船自主精准停靠系统，其特征在于：包括无人船，所述无人船包括控制模块、位姿信息获取模块、主动探测模块和通讯模块，

所述控制模块用于根据指令控制无人船的航行；

所述位姿信息获取包括定位单元和姿态传感单元，所述定位单元用于获取无人船的位置信息，所述姿态传感单元用于获取无人船当前位置的偏航角；

所述主动探测模块用于获取无人船周围环境数据并进行建模，从而得到环境地图数据；

所述通讯模块用于与用户进行数据信息交换。

7.如权利要求6所述的无人船自主精准停靠系统，其特征在于：所述主动探测模块包括雷达单元、超声波单元、摄像头单元或激光地形扫描单元中的一种或几种。