一种水产养殖作业船自动导航路径跟踪方法

摘要

本发明公开了一种水产养殖作业船自动导航路径跟踪方法。该方法包括以下步骤：第一步：采集反映作业区轮廓的角点的位置信息，经轨迹规划，得到作业船的目标航线和航速；第二步：采集作业船实时的位置、航向和航速等数据，设定作业船的航行速度并判断是否需要切换目标路径；第三步：采用实时插点的方法计算出作业船的跟踪目标点；第四步：将作业船的位姿和运动状态数据与跟踪目标点及目标路径进行对比分析，得到航向与航速偏差，通过PD、PI算法得出航向与航速控制量，最终得到左右明轮控制量；第五步：根据最终的控制量对作业船进行实时导航控制。本发明能显著提高自动导航路径跟踪的效果，为水草清理和均匀投饵作业的高效完成提供了保障。

主权项

一种水产养殖作业船自动导航路径跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：使用基于RTK模式的高精度GPS系统采集能反映目标作业区轮廓的各个角点的经纬度坐标，经轨迹规划，得到作业船的目标航线和航速，并确定起始目标路径；第二步：通过基于RTK模式的高精度GPS系统以及惯导模块采集得到作业船当前的位置、航向和航速等位姿和运动状态数据，设定作业船的航行速度并判断是否需要进行目标路径切换；第三步：采用实时插点的方法计算得到作业船的跟踪目标点P：根据点到直线的垂直交点的计算公式，得到作业船的当前位置在当前目标路径上的投影点；然后以上述得到的投影点为起点，沿着目标路径前进方向前伸一定距离得到作业船的跟踪目标点P，其中前伸的距离值由作业船的船体尺寸、航行速度等因素确定；第四步：将作业船的位姿和运动状态数据与作业船的跟踪目标点及目标路径进行对比分析，得到作业船的航向偏差与速度偏差，分别通过PD、PI控制算法推算出作业船的航向控制量和航速控制量，并将两者融合得到作业船的左右明轮控制量；第五步：根据得到的控制量对作业船进行实时导航控制，实现路径的跟踪。