申请/专利权人：大连海事大学;大连海大智龙科技有限公司

申请日：2023-10-12

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117311354B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D109/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2024.01.16#实质审查的生效;2023.12.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。

主权项：1.一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，其特征在于，包括，步骤一、设计紧迫度函数，所述紧迫度函数包括角度差函数、位置差函数与距离差函数，设置靠泊点位、靠泊角度、靠泊速度，步骤二、分别获取我船与目标船的位置、航速、航向，其中，我船即待靠泊船，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，步骤三、计算紧迫度函数的取值并判断是否超过阈值，若超过阈值，则根据远离策略控制我船航行，反之，判断我船位置、靠泊点位是否都在目标船左舷或右舷，若不是都在目标船左舷或右舷，则根据异侧策略控制我船航行，所述根据异侧策略控制我船航行包括计算我船相对于目标船舶的方位角，若方位角小于60°则我船从目标船舶的船艏前选择固定点作为导航目标进行航行，其中，固定点与目标船舶的船艏的距离为我船的7倍船长，若方位角大于等于60°则我船从目标船舶的船尾后选择固定点作为导航目标进行航行，其中固定点与目标船舶的船尾的距离为我船的1倍船长；反之判断我船是否位于标准线之后，所述我船是否位于标准线之后包括将我船位置与靠泊点位的连线作为向量1，由向量1与目标船艏向向量构成夹角，判断夹角是否大于靠泊角度，若我船在标准线之后即夹角大于靠泊角度，计算我船与标准线之间的垂直距离，若垂直距离大于我船的1倍船长时，根据粗旷导航策略控制我船航行，若垂直距离小于等于我船的1倍船长时，根据精细导航策略控制我船航行，所述根据精细导航策略控制我船航行包括根据公式1获取我船赶超标准线的第一引力，根据公式2获取我船调整航向的第二引力，根据公式3将第一引力与第二引力合并为合引力，根据公式4获取我船的标准航速，gravi1＝K1×courseTS×dist+K2×vecvertical÷dist1gravi2＝Vecapproach2gravi＝Kcatch×gravi1×dist+Kadjust×gravi2÷dist3Vstandar＝Vapproach+Vbest-Vapproach÷D×d4其中，gravi为合引力；gravi1为我船赶超标准线的第一引力；gravi2为我船调整航向的第二引力；Kcatch为赶超部分引力系数；Kadjust为调整航向的引力系数；dist与d均为我船与标准线之间的垂直距离，K1为目标船航向向量的系数；K2为标准线的垂线向量的系数；courseTS为目标船航向向量；vecvertical为标准线的垂线向量，Vecapproach为靠泊角度方向向量，Vstandar为标准航速；Vbest为我船最大航速；Vapproach为靠泊速度；D为1倍船长，将合引力方向作为标准航向，我船以标准航向进行变向并以标准航速进行变速航行，若我船在标准线之前即夹角小于靠泊角度，计算我船与目标船之间的物理距离，若物理距离大于我船的3倍船长时，根据远距离调整策略控制我船航行，若物理距离小于等于我船的3倍船长，根据近距离调整策略控制我船航行，步骤四、获取采样时间间隔后我船与目标船的船位，判断我船是否与目标船船体接触，若是，我船进行靠泊，反之，返回步骤二。

全文数据：

权利要求：

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