[发明专利]一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统及方法，控制系统包括数据采集单元、数据处理单元、动力控制单元，所述数据采集单元获取无人水面艇的经纬度信息和艏向角并输出给数据处理单元；所述数据处理单元包括路径跟踪算法模块和运动控制算法模块，所述路径跟踪算法模块将计算出无人水面艇与预设路径之间的偏差，并将偏差输出给运动控制算法模块，所述运动控制算法模块根据无人水面艇与预设路径之间的偏差得出控制命令，并将控制命令传输给动力控制单元；所述动力控制单元控制无人艇的运动。本发明不但能实现欠驱动无人水面艇的直线路径跟踪，而且还能实现折线路径跟踪，使得无人水面艇更能满足航海实践中的路径跟踪要求。

主权项

1.一种无人水面艇折线路径跟踪控制系统，其特征在于：包括数据采集单元、数据处理单元、动力控制单元，所述数据采集单元包括GPS接收模块和地磁感应模块，所述GPS接收模块和地磁感应模块分别获取无人水面艇的经纬度信息和艏向角并输出给数据处理单元；所述数据处理单元包括路径跟踪算法模块和运动控制算法模块，所述路径跟踪算法模块将计算出无人水面艇与预设路径之间的偏差，并将偏差输出给运动控制算法模块，所述运动控制算法模块根据无人水面艇与预设路径之间的偏差得出控制命令，并将控制命令传输给动力控制单元；所述路径跟踪算法模块包括直线路径跟踪算法和折线路径跟踪算法，所述直线路径跟踪算法是在预设路径中加入动态变化的虚拟目标点，控制无人水面艇朝虚拟目标点靠近，虚拟目标点随无人水面艇的位置变化而不断地按照规则更新；所述折线路径跟踪算法在无人水面艇跟踪到一段直线路径尾端时，若虚拟目标点不在这段直线路径上，则无人水面艇开始跟踪下一段直线路径；所述动力控制单元控制无人艇的运动。