[发明专利]基于无人艇的弹性栅格式定点自动投饵方法

说明书

本发明涉及一种基于无人艇的弹性栅格式定点自动投饵方法，该方法包括1、划定理论轮廓线求得外投饵理论轮廓线和内投饵理论轮廓线；2、在内、外投饵理论轮廓线所构成的范围内根据投饵作业实际地理条件确定无人艇航行起点及终点；3、在内、外投饵理论轮廓线所构成的范围内以划定正方形投饵栅格；以正方形投饵栅格每格中心点作为投饵点；4、确定弹性细分正方形栅格、5、据航行起点、终点和可选的投饵点，执行全局路径算法生成航迹；遍历所有投饵点后完成本次投饵作业。本发明能实现在大规模养殖水域中均布定点自动投饵。

技术领域

本发明涉及导航技术应用技术领域，具体涉及一种基于无人艇的弹性栅格式定点自动投饵方法。

背景技术

水产养殖品种多为异养生物，其生长必须从外界环境中摄入营养，外源性投饵成为水产养殖生物获得能量和蛋白质的重要渠道。适用于池塘养殖的传统投饵方法有：人工撑船投饵、投饵机定点投饵以及船载投饵机投饵。近年来，我国的水产养殖行业发展迅速，随着各地养殖规模的不断增大，传统的人工投放饵料方法早已不再适合大规模的水产养殖。目前投饵机得到市场普遍认可，其在池塘外围安放，向池塘中定点定时投饵，一定程度上减少了劳动力输入。但在大面积围网养殖中，传统投饵机受到安放位置的限制及投饵有效距离的限制，无法做到均匀投饵；且当水域面积过大时，往往需要多台投饵机协同操作。据资料显示，每20亩水域需要一台传统投饵机，而大规模养殖的水域面积往往达到数百亩甚至上千亩。构建多台传统投饵机协同操作系统需架设线路网，存在电线架设复杂程度高耗电量高的弊端，使投饵机协同操作成本大幅提高。

投饵点的不合理布置导致饵料难以被养殖鱼类合理消费：部分区域多鱼少饵，无法满足鱼苗生长需要；部分区域多饵少鱼，造成饵料浪费。饵料过度残留亦将造成水体氮磷含量增加，富营养化加剧，引起养殖水体蓝藻泛滥，影响鱼类的生长导致产量下降。且由于传统投饵机采用岸边定点投饵，趋饵行为使得鱼类分布集中于岸边，不利于大面积水域资源的利用。而现阶段船载投饵机的行进路线多为人工确定，随机性强，难以合理遍布大面积养殖水域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无人艇的弹性栅格式定点自动投饵方法，该方法能实现在大规模养殖水域中均布定点自动投饵。

为解决上述技术问题，本发明所设计的基于无人艇的弹性栅格式定点自动投饵方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：利用地图的位置信息，得出矩形养殖水域位置的矩形轮廓的坐标以及矩形养殖水域位置的矩形轮廓内障碍物轮廓的地理位置坐标；

步骤2：在矩形养殖水域位置的矩形轮廓内得到外投饵矩形理论轮廓线，该外投饵矩形理论轮廓线与矩形养殖水域位置的矩形轮廓具有同一个中心点，另外，外投饵矩形理论轮廓线的长边与矩形养殖水域位置的矩形轮廓的对应长边平行，且相距预设距离A，同时，外投饵矩形理论轮廓线的短边与矩形养殖水域位置的矩形轮廓的对应短边平行，且相距预设距离A；

步骤3：分别将各障碍物轮廓在地图上用可包含该障碍物轮廓的最小矩形简化，该障碍物轮廓的最小矩形为内投饵理论轮廓线；

步骤4：在外投饵矩形理论轮廓线内部和内投饵理论轮廓线外部所围成的范围内根据投饵作业的实际需求确定无人艇航行起点及终点；

步骤5：在外投饵矩形理论轮廓线内部和内投饵理论轮廓线外部所围成的范围内以预设面积B为单位划定正方形投饵栅格，以正方形投饵栅格的中心点作为可选的投饵点；

步骤6：在正方形投饵栅格内做弹性细分正方形栅格，弹性细分正方形栅格中与外投饵矩形理论轮廓线接触的位置为弹性细分正方形栅格中的两倍精度正方形栅格区域，弹性细分正方形栅格与内投饵理论轮廓线接触的位置也为弹性细分正方形栅格中的两倍精度正方形栅格区域，弹性细分正方形栅格中其余的区域为标准精度正方形栅格区域；

步骤7：据步骤4确定的无人艇航行起点及终点，以及步骤5确定的可选的投饵点，按步骤7.1～步骤7.3执行全局路径算法生成航迹；