[发明专利]基于嵌入式系统的帆船驾驶辅助教学及导航系统

说明书

本发明公开了一种基于嵌入式系统的帆船驾驶辅助教学及导航系统，包括核心控制系统及分别与其连接的传感器系统，通信系统，触控显示系统以及供能系统；所述传感器系统包括角位移传感器，船头风向传感器，前帆迷你型横置风向传感器，水平倾角传感器；通信系统包括卫星定位模块和蓝牙通讯模块。本发明基于嵌入式系统的帆船驾驶辅助教学及导航系统，通过嵌入式物联网技术，为帆船初学爱好者提供了安心可靠的航行的驾驶辅助支援及航行导向，提高初学者体验的安全性与舒适性。本发明系统保障了帆船初学者的安全性与体验的舒适性，便捷性，为水上运动，尤其是帆船运动的推广提供了技术支持与便利。

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式系统的初学者帆船驾驶辅助教学及导航系统。

背景技术

近年，随着我国经济的稳健快速发展，人民生活水平的不断提高，在满足基本生活需求的前提下，广大人民群众对于娱乐文化生活方面的需求日益提高。其中，水上运动开始得到了广泛的青睐。尤其是帆船这项运动，近年来，在公园、湖泊、海滩，日益频繁地出现了她的身影，各地居民亦纷纷自发地组建起了帆船俱乐部。

然而，由于其对于航行驾驶技巧的高要求，初学者上手的难易度较高，学习过程所耗费成本较高等方面的问题，帆船运动的推广速度和普及程度，远远低于潜水、冲浪、皮划艇等其他水上运动。因此，为了能够更安全有效，低成本地普及和推广帆船运动，让更多人投身参与体验这项水上运动之中，一种面向初学者帆船驾驶辅助教学系统具有着高度的市场需求，并且是符合实际要求和广大人民群众的期待的。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种基于嵌入式系统的帆船驾驶辅助教学及导航系统。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

基于嵌入式系统的帆船驾驶辅助教学及导航系统，包括核心控制系统及分别与其连接的传感器系统，通信系统，触控显示系统以及供能系统；所述传感器系统包括角位移传感器，船头风向传感器，前帆迷你型横置风向传感器，水平倾角传感器；通信系统包括卫星定位模块和蓝牙通讯模块。

优选的，所述传感器系统中：

角位移传感器，安装在主桅杆内，监测主帆支架的偏转角度，主帆支架与船体中心线成一直线时为0°位置，俯视方向逆时针角度为正，顺时针角度为负；

船头风向传感器，安装在船头，监测风向与船体所形成的夹角，正逆风方向为0°位置，俯视方向逆时针角度为正，顺时针角度为负；

前帆迷你型横置风向传感器，安装在前帆底边中线中点处，行进方向的左右侧各安装一个，监测前帆内外侧风的流向，水平向后方向为0°位置，上下偏离45°以内，输出0，其余情况输出1；

水平倾角传感器，安装在船体主桅杆下部舱体内，监测船的水平倾角，水平时显示倾角为0°。

优选的，所述核心控制系统，根据传感器系统和卫星定位模块的信息，规划导航路径，规划方法包括：

S01、输入行驶目的地；

S02、判断卫星定位模块的地图上当前位置及实时风向；

S03、根据当前位置，实时风向及设定的目的地进行路径规划；

S04、触控显示系统显示路径及实时位置、风向朝向；

S05、根据实时定位及风向，实时更新优化路径规划；

S06、到达当前目的地后，导航完成或跳转至导航下一个目的地。

优选的，S02中，根据前t0时间段内船的行进轨迹，在卫星定位模块上进行船的实时位置及朝向的确认；通过船头风向传感器的相对船偏移角度，确认卫星定位模块地图上实时风向。

优选的，S03中路径规划包括：

（1）目的地在正逆风±45°范围以内，则先逆风斜向45°行进后，再转舵90°，z字形行进至目的地；

（2）目的地在正顺风方向±5°范围内，则先顺风斜向5°方向航行至中点，再将主帆翻折调向行进至目的地；