[发明专利]一种利用区块链计算航程选择的方法

说明书

本发明涉及一种利用区块链计算航程选择的方法，应用在一个全海候长航程无人帆船的水翼与风舵装置上，路线选择方法选择预定的航行路线，分为两步，首先在区块链上记录的历史航行路线中选择相似起点与终点的路线，其次，在其中再选择经过的目标点最为契合的路线供管理员进行选择，本方法的步骤合理，逻辑清晰，使管理员制定航行路线的效率大大提高，并且能够应用于其他路线的规划中。

技术领域

本发明涉及航行路线选择领域，涉及一种利用区块链计算航程选择的方法。

背景技术

水翼可以提升无人帆船的航行性能，无人帆船的帆、舵、龙骨是本体的核心，在核心构件的基础上，增加水翼与风舵，可以进一步的改善无人帆船的性能指标。为了使无人帆船拥有更高的性能，一种全海候长航程无人帆船的水翼与风舵装置，是在无人帆船的核心本体，帆、舵、龙骨的基础上，搭建水翼与风舵等。但航行路线的选择根据历史航行路线，智能地进行选择是一个值得研究的方向。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的利用区块链计算航程选择的方法。

为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：方法应用在一个全海候长航程无人帆船的水翼与风舵装置上，全海候长航程无人帆船的水翼与风舵装置包含无人帆船、风帆、龙骨、单舵、风舵、水翼、统制器、推动器、GPS定位器、位置转换仪、统辖中心；无人帆船内的中部安装一个风帆，风帆用于无人帆船借助风的力量航行，无人帆船内的中下部安装一个龙骨，龙骨用于使水翼有安置的位置，水翼安装在龙骨上，水翼用于平衡无人帆船，辅助无人帆船的航行，无人帆船内的尾部安装两个多型舵，多型舵用于安置风舵、单舵，多型舵包含一个风舵、一个单舵；风舵为单舵的倒放，单舵用于帮助无人帆船的航行，风舵用于辅助单舵航行；GPS定位器用于在航行中定位记录无人帆船航行时的位置，与GPS定位器、位置转换仪、统辖中心都位于无人帆船的内部；统辖中心用于管理员操作的、位于本地的计算管理中心；每一次航行中，GPS定位器以WGS84经纬度坐标的形式记录无人帆船航行中位置，然后发送给位置转换仪，位置转换仪使用ArcGIS实现WGS84经纬度坐标到北京54高斯投影坐标的转换，并将无人帆船航行中位置以北京54高斯投影坐标的形式按照产生的时间先后顺序组成航行路线被记录在GPS定位器内部的存储片中，每一次航行结束后，GPS定位器清空存储片中记录的数据；位置转换仪用于将WGS84经纬度坐标转换到北京54高斯投影坐标；无人帆船内的尾部安装统制器，统制器用于控制无人帆船的航行，无人帆船内部在统制器后安装推动器，推动器用于执行统制器的命令，推动器内含两个直流电动机，直流电动机用于驱动转动多型舵，以控制无人帆船的航向；在统制器中设置开闭模组，开闭模组用于控制直流电动机的开关，在开闭模组中设置无线信号接收器，无线信号接收器接收管理员的信号，管理员发送工作信号给无线信号接收器，工作信号为一位二进制数，1代表启动直流电动机，0代表关闭直流电动机，工作信号用于控制直流电动机；当接收到内容为1的工作信号，开闭模组控制直流电动机开启，当直流电动机首次运行时，开闭模组无需获取历史运作信息，当直流电动机不是首次运行时，开闭模组需获取历史运作信息，每个无人帆船都拥有一个ID号，ID号独一无二， ID号由统制器保存，开闭模组在区块链条上获取历史运作信息；首先，开闭模组向统辖中心申请并提供查询词典，查询词典包含航行的起点的位置S、航行的终点的位置Z、航行路线的条数N，N为小于5的自然数；开闭模组获取历史运作信息后发送给统制器，统制器根据当前航行的需求，当前航行的需求用于表示当前航行航线经过的目标点，按照管理员规定路线中经过的先后顺序将当前航行路过的目标点排列成当前航行路过的目标点的位置坐标序列，位置坐标序列用于说明当前航行的需求；位置坐标为北京54高斯投影坐标，高斯投影坐标分为(x,y)两个坐标分量，x坐标分量以赤道的投影为横坐标轴，y坐标分量以中央子午线的投影为纵坐标轴，管理员对当前航行路过的目标点的位置坐标序列进行分类，分类为必经的目标点的位置坐标序列B以及备选的目标点的位置坐标集合P，必经的目标点的位置坐标序列B为将管理员设置必须经过的航行中目标点按照在当前航行中经过的先后顺序排列，备选的目标点的位置坐标序列P为除了必经的目标点的位置坐标集合B的其他目标点的位置坐标，并按照在当前航行中经过的先后顺序；坐标分量用于分别表示横坐标以及纵坐标的值，位置坐标用于说明航行中点的位置；统制器将历史运作信息中的历史航行路线提取出来，由并行比较器对比当前航行路过的目标点是否被近似包含在历史运作信息中的历史航行路线中，并行比较器用于将所有历史运作信息中的历史航行路线提取出来进行比较；近似包含用于说明当前航行路过的目标点的位置坐标与历史运作信息中的历史航行路线中点的位置坐标的差值在搜查半径内；管理员设置第一搜索策略触发容器，第一搜索策略触发容器用于具体地比较当前航行路过的目标点是否被近似包含在历史运作信息中的历史航行路线中；步骤四、第一搜索策略触发容器的搜查半径由管理员进行设置，搜查半径用于说明比较当前航行路过的目标点与历史航行路线中经过的点容许的最大位置差，第一搜索策略触发容器的中心点只能沿着历史运作信息中的历史航行路线前进，以第一搜索策略触发容器的中心点为中心，以搜查半径作为半径的圆形范围为第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，所有目标点都并行地在每条历史航行路线上进行比较，比较的过程为，并行比较器从当前航行路过的目标点的位置坐标序列中提取第一个目标点的位置坐标以及最后一个目标点的位置坐标，在每条历史航行路线上的起点开始搜索，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向向前前进，当第一个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第一搜查起点，在每条历史航行路线上的终点开始搜索，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向从后向前前进，当最后一个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第一搜查终点，第一搜查起点用于说明在历史航行路线中第一个目标点位置相近的点，第一搜查终点用于说明在历史航行路线中最后一个目标点位置相近的点；然后，如果第一搜查终点存在，从每条历史航行路线上的第一搜查终点开始搜索，否则，从每条历史航行路线上的终点开始，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向从后向前前进，当倒数第二个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第二搜查终点；如果第一搜查起点存在，在每条历史航行路线上第一搜查起点开始搜索，否则从每条历史航行路线上起点开始搜索，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向向前前进，当第二个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第二搜查起点；接着，如果第二搜查终点存在，从每条历史航行路线上的第二搜查终点开始，否则验证第一搜查终点是否存在，如果存在，从每条历史航行路线上的第一搜查终点开始搜索，如果第一搜查终点、第二搜查终点都不存在，从每条历史航行路线上的终点开始搜索，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向从后向前前进，当倒数第三个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第三搜查终点；如果第二搜查起点存在，在每条历史航行路线上第二搜查起点开始搜索，如果第二搜查起点不存在，如果第一搜查起点存在，在每条历史航行路线上第二搜查起点开始搜索，否则从每条历史航行路线上起点开始搜索，第一搜索策略触发容器的中心点沿着历史航行路线的方向前进，当第三个目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，停止搜索，停止搜索时第一搜索策略触发容器的中心点所在位置作为第三搜查起点，....，重复上述过程，直到所有目标点都在所有历史航行路线上都使用第一搜索策略触发容器搜查完毕；如果目标点的数量为奇数，当前航行路过的目标点的位置坐标序列中最后一个未被搜索的目标点直接使用第一搜索策略触发容器在历史航行路线中搜素；第一搜查起点用于说明在历史航行路线中第一个目标点位置相近的点，第一搜查终点用于说明在历史航行路线中最后一个目标点位置相近的点；第二搜查起点用于说明在历史航行路线中第二个目标点位置相近的点，第二搜查终点用于说明在历史航行路线中倒数第二个目标点位置相近的点，...，第M搜查起点用于说明在历史航行路线中第M个目标点位置相近的点，第M搜查终点用于说明在历史航行路线中倒数第M个目标点位置相近的点；M为自然数，等于当前航行需求中目标点的数量；对于每条历史航行路线，如果目标点的位置坐标在第一搜索策略触发容器能够观察比较的范围，并行比较器将目标点标注为近似目标点，近似目标点用于说明在历史航行路线上存在与目标点位置相近的点；如果历史航行路线中，所有必经的目标点的位置坐标集合B都被标注成近似目标点，历史航行路线被命名为合格航行路线，备选的目标点的位置坐标集合P中标注成近似目标点最多的合格航行路线被选择给管理员，由管理员选择是否按照备选的目标点的位置坐标集合P中标注成近似目标点最多的合格航行路线作为预定的航行路线；查询词典用于限制开闭模组需要获取的历史运作信息，统辖中心根据查询词典，在区块链条上按照区块高度的大小降序的区块上寻找符合查询词典要求的历史航行路线，计算航行的起点的位置S、航行的终点的位置Z的相似距离Y，相似距离Y用于说明与航行的起点的位置S、航行的终点的位置Z相近的距离，相似距离Y等于_Re等于距离半径，w等于允许误差，e表示距离，距离半径等于Q个无人帆船的船身的长度，Q为3到5之间的实数，允许误差等于无人帆船停船后仍然移动的平均距离，设历史航行路线的起点位置为St，位置坐标等于(xS,yS)，xS、yS分别对应St的x坐标分量、y坐标分量，历史航行路线的终点的位置为Zt，位置坐标等于(xZ,yZ)，xZ、yZ分别对应Zt的x坐标分量、y坐标分量，设当前航行的起点位置为S，位置坐标等于(x1,y1)，x1、y1分别对应S的x坐标分量、y 坐标分量，当前航行的终点位置为Z，位置坐标等于(x2,y2)，x2、y2分别对应 Z的x坐标分量、y坐标分量；统辖中心寻找满足事先设定好的历史航行路线，在区块链条上按照区块高度的大小降序的区块上寻找符合查询词典要求的历史航行路线，寻找到N条历史航行路线截止；提取N条历史航行路线的数据组成历史运作信息；t表示历史航行路线；历史航行路线为历史上无人帆船航行的路线；方法中所有距离的单位保持一致；统辖中心中包含区块链条，区块链条用于记录历史运作信息，历史运作信息为N条与当前航行路线相似的起点以及终点的无人帆船的历史航行路线，与当前航行相似的起点以及终点的无人帆船的历史航行路线为满足事先设定好的历史航行路线；每一次航行结束后，存储片中记录的数据传送到统辖中心，统辖中心记录在区块链条上。