一種無人水面艇折線路徑跟蹤控制系統及方法
本專利公開了一種無人水面艇折線路徑跟蹤控制系統及方法,面向航海實踐提出了折線路徑跟蹤策略,在預設路徑中加入虛擬目標點,控制無人水面艇靠近虛擬目標點,動態更新折線路徑上的虛擬目標點,直至跟蹤至路徑終點,實現了無人水面艇高精度跟蹤折線路徑,提升了折線路徑跟蹤質量。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
航海實踐中路徑由系列轉向點連接而成,形成折線路徑。本專利公開了一種無人水面艇折線路徑跟蹤控制系統及方法,面向航海實踐提出了折線路徑跟蹤策略,在預設路徑中加入虛擬目標點,控制無人水面艇靠近虛擬目標點,動態更新折線路徑上的虛擬目標點,直至跟蹤至路徑終點,實現了無人水面艇高精度跟蹤折線路徑,提升了折線路徑跟蹤質量。
同時,設計了配套的控制系統,可模塊化應用到水面船舶,無需調整船舶現有布局,遷移靈活、成本低、適用性強。
存在如下技術效果:(1)不但能實現欠驅動無人水面艇直線路徑跟蹤,還能實現折線路徑跟蹤,使得本專利很好地適應航海實踐中折線路徑跟蹤重大現實需求;(2)綜合考慮無人水面艇操縱性能與路徑跟蹤算法特點,集成制導、航行與控制來解決路徑跟蹤問題;(3)提出的折線路徑跟蹤策略,可使無人水面艇在轉向時及早合理地打舵,避免現有跟蹤方法轉向時出現大迂回現象,保障了船艇安全、經濟、高效地航行;(4)考慮了輸入飽和與時變干擾情況,增強了無人水面艇路徑跟蹤過程中的安全水平和抗干擾能力。
武漢理工大學
2022-08-12