CN114212215B - 一种新型船舶转向控制方法及*** - Google Patents
一种新型船舶转向控制方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例公开了一种新型船舶转向控制方法及***,属于新型船舶技术领域,其中,一种新型船舶转向控制方法,包括,获取船舶的方向舵的转动信息;基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息;基于所述差速信息控制船舶的动力装置进行船舶转向,具有便于新型船舶在航行过程中转向或掉头的优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及新型船舶技术领域,具体地说,涉及一种新型船舶转向控制方法及***。
背景技术
现有的传统燃油船舶采用双桨或多桨发动机推进,在需要掉头或大转弯时,一般需要先减速,左手控制方向舵转向,右手控制发动机的油门推杆频繁组合操作,以此来实现船舶大转弯或掉头,无法自动实现差速控制。操作过程比较复杂,要求船长对船舶和发动机的操作非常熟练,操作过程不能有偏差和迟钝,对船舶驾驶技能要求比较高。如果是三桨或者四桨船舶,需要手动操作多个油门,对驾驶技能要求更加高,更加无法实现自动差速控制。
因此,需要提供一种新型船舶转向控制方法及***,利用新型船舶电力推进装置产品特点,开发便于新型船舶在航行过程中转向或掉头的船舶电子差速功能。
发明内容
本说明书实施例之一提供一种新型船舶转向控制方法,包括:获取船舶的方向舵的转动信息;基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息;基于所述差速信息控制所述船舶的动力装置进行船舶转向。
在一些实施例中,所述转动信息包括转动角度及角度转动变化速率。
在一些实施例中,所述船体信息包括所述船舶的长度及所述船舶的宽度。
在一些实施例中,所述环境信息包括障碍物信息、水流速信息及风速信息。
在一些实施例中,所述船舶的动力装置包括多个电力推进螺旋桨;所述差速信息包括每个所述电力推进螺栓桨在多个转向时间点的转速。
在一些实施例中,所述基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,包括:基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息确定最小转向半径;基于所述最小转向半径确定所述差速信息。
在一些实施例中,所述基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,包括:判断所述转向信息是否大于预设角度阈值;若所述转向信息大于所述预设角度阈值,基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息生成所述差速信息。
在一些实施例中,所述方法还包括:获取所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速;基于每个所述电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速、所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速,生成转向预测路径;通过显示装置显示所述转向预测路径。
在一些实施例中,所述方法还包括:完成转向后,基于所述转向前航速信息调整每个所述电力推进螺旋桨的转速。
本说明书实施例之一提供一种新型船舶转向控制***,包括:信息获取模块,用于获取船舶的方向舵的转动信息;转向控制模块,用于基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,还用于基于所述差速信息控制所述船舶的动力装置进行船舶转向。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本申请一些实施例所示的一种新型船舶转向控制***的应用场景示意图;
图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性的框图;
图3是根据本申请一些实施例所示的一种新型船舶转向控制方法的示例性流程图;
图4是根据本申请一些实施例所示的停留目标区域及锚泊区域的示意图;
图5是根据本申请一些实施例所示的新型船舶进行掉头的路线示意图。
图中,100、新型船舶转向控制***;110、处理设备;120、网络;130、用户终端;140、存储设备;200、计算设备;210、处理器;220、只读存储器;230、随机存储器;240、通信端口;250、输入/输出接口;260、硬盘;410、方向舵;420、传感器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。应当理解,给出这些示例性的实施例仅仅是为了使相关领域的技术人员能够更好地理解进而实现本发明,而并非以任何方式限制本发明的范围。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“***”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。虽然本申请对根据本申请的实施例的***中的某些模块或单元做出了各种引用,然而,任何数量的不同模块或单元可以被使用并运行在客户端和/或服务器上。所述模块仅是说明性的,并且所述***和方法的不同方面可以使用不同模块。
本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的***所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
图1是根据本申请一些实施例所示的一种新型船舶转向控制***100的应用场景示意图。
现有的传统燃油船舶采用双桨或多桨发动机推进,在需要掉头或大转弯时,一般需要先减速,左手控制方向舵转向,右手控制发动机的油门推杆频繁组合操作,以此来实现船舶大转弯或掉头,无法自动实现差速控制。操作过程比较复杂,要求船长对船舶和发动机的操作非常熟练,操作过程不能有偏差和迟钝,对船舶驾驶技能要求比较高。如果是三桨或者四桨船舶,需要手动操作多个油门,对驾驶技能要求更加高,更加无法实现自动差速控制。
新型船舶转向控制***100可以用于船舶自动转向。在一些实施例中,新型船舶转向控制***100可以获取船舶的方向舵410的转动信息,并基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息控制船舶的动力装置进行转向,从而实现新型船舶在航行过程中转向或掉头。
如图1所示,新型船舶转向控制***100可以包括处理设备110、网络120、用户终端130和存储设备140。
处理设备110可以用于处理与新型船舶停泊相关的信息和/或数据。例如,处理设备110可以基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,并基于差速信息控制船舶的动力装置进行船舶转向。在一些实施例中,处理设备110可以是区域的或者远程的。例如,处理设备110可以通过网络120访问存储于用户终端130和存储设备140中的信息和/或资料。在一些实施例中,处理设备110可以直接与用户终端130和存储设备140连接以访问存储于其中的信息和/或资料。在一些实施例中,处理设备110可以在云平台上执行。例如,该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分散式云、内部云等中的一种或其任意组合。在一些实施例中,处理设备110可以包含处理器,处理器可以包含一个或多个子处理器(例如,单芯处理设备或多核多芯处理设备)。仅仅作为范例,处理器可包含中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编辑逻辑电路(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集电脑(RISC)、微处理器等或以上任意组合。
在一些实施例中,处理设备110可以包括信息获取模块及转向控制模块。
在一些实施例中,指令获取模块可以用于获取船舶的方向舵410的转动信息。关于转动信息的更多描述可以参见图3及其相关描述,此处不再赘述。
在一些实施例中,转向控制模块可以用于基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,还可以用于基于差速信息控制船舶的动力装置进行船舶转向。关于基于转动信息、转向前航速信息、船体信息、环境信息、差速信息及基于差速信息控制船舶的动力装置完成船舶转向的更多描述可以参见图3及其相关描述,此处不再赘述。
网络120可促进新型船舶转向控制***100中数据和/或信息的交换。在一些实施例中,新型船舶转向控制***100中的一个或多个组件(例如,处理设备110、用户终端130和存储设备140)可以通过网络120发送数据和/或信息给新型船舶转向控制***100中的其他组件。例如,用户终端130可以通过网络120发送停泊指令至处理设备110。在一些实施例中,网络120可以是任意类型的有线或无线网络。例如,网络120可以包括缆线网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内部网络、网际网络、区域网络(LAN)、广域网络(WAN)、无线区域网络(WLAN)、都会区域网络(MAN)、公共电话交换网络(PSTN)、蓝牙网络、ZigBee网络、近场通讯(NFC)网络等或以上任意组合。在一些实施例中,网络120可以包括一个或多个网络进出点。例如,网络120可以包含有线或无线网络进出点,如基站和/或网际网络交换点,通过这些进出点,新型船舶转向控制***100的一个或多个组件可以连接到网络120上以交换数据和/或信息。
用户终端130可以与新型船舶转向控制***100中的一个或多个组件(例如,处理设备110和存储设备140)交换信息或数据。在一些实施例中,用户终端130可以包括移动装置、平板电脑、笔记本电脑等中的一种或其任意组合。在一些实施例中,移动装置可以包括可穿戴装置、智能行动装置、虚拟实境装置、增强实境装置等或其任意组合。在一些实施例中,可穿戴装置可以包括智能手环、智能眼镜、智能头盔、智能手表、智能背包、智能手柄等或其任意组合。在一些实施例中,智能行动装置可以包括智能电话、个人数字助理(PDA)、游戏装置、导航装置、POS装置等或其任意组合。
在一些实施例中,存储设备140可以与网络120连接以实现与新型船舶转向控制***100的一个或多个组件(例如,处理设备110、用户终端130等)通讯。新型船舶转向控制***100的一个或多个组件可以通过网络120访问存储于存储设备140中的资料或指令。在一些实施例中,存储设备140可以直接与新型船舶转向控制***100中的一个或多个组件(如,处理设备110、用户终端130)连接或通讯。在一些实施例中,存储设备140可以是处理设备110的一部分。
应该注意的是,上述描述仅出于说明性目的而提供,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言,在本申请内容的指导下,可做出多种变化和修改。可以以各种方式组合本申请描述的示例性的实施例的特征、结构、方法和其他特征,以获得另外的和/或替代的示例性的实施例。例如,存储设备140可以是包括云计算平台的数据存储设备,例如公共云、私有云、社区和混合云等。然而,这些变化与修改不会背离本申请的范围。
图2是根据本申请的一些实施例所示的计算设备的示例性的框图。
在一些实施例中,处理设备110和/或用户终端130可以在计算设备200上实现。例如,处理设备110可以在计算设备200上实施并执行本申请所公开的获取工作任务。
如图2所示,计算设备200可以包括处理器210、只读存储器220、随机存储器230、通信端口240、输入/输出接口250和硬盘260。
处理器210可以执行计算指令(程序代码)并执行本申请描述的新型船舶转向控制***100的功能。所述计算指令可以包括程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能(所述功能指本申请中描述的特定功能)。例如,处理器210可以处理从新型船舶转向控制***100的存储设备140获取预设移动速度。在一些实施例中,处理器210可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用特定指令集处理器(ASIP)、中央处理器(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件以及能够执行一个或多个功能的任何电路和处理器等,或其任意组合。仅为了说明,图2中的计算设备200只描述了一个处理器,但需要注意的是,本申请中的计算设备200还可以包括多个处理器。
计算设备200的存储器(例如,只读存储器(ROM)220、随机存储器(RAM)230、硬盘260等)可以存储从新型船舶转向控制***100的任何其他组件获取的数据/信息。例如,停泊指令、锚泊目标位置、预设移动速度等。示例性的ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字通用盘ROM等。示例性的RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容(Z-RAM)等。
输入/输出接口250可以用于输入或输出信号、数据或信息。在一些实施例中,输入/输出接口250可以使用户与新型船舶转向控制***100进行联系。例如,员工通过输入/输出接口250向处理设备110发送社保查询指令。还例如,员工通过输入/输出接口250接收处理设备110发送的与社保查询指令对应的社保相关数据。在一些实施例中,输入/输出接口250可以包括输入装置和输出装置。示例性的输入装置可以包括键盘、鼠标、触摸屏和麦克风等,或其任意组合。示例性的输出装置可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等或其任意组合。示例性的显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面显示器、电视设备、阴极射线管(CRT)等或其任意组合。通信端口240可以连接到网络以便数据通信。所述连接可以是有线连接、无线连接或两者的组合。有线连接可以包括电缆、光缆或电话线等或其任意组合。无线连接可以包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、ZigBee、移动网络(例如,3G、4G或5G等)等或其任意组合。在一些实施例中,通信端口240可以是标准化端口,如RS232、RS485等。在一些实施例中,通信端口240可以是专门设计的端口。
仅仅为了说明,计算设备200只描述了一个中央处理器和/或处理器。然而,需要注意的是,本申请中的计算设备200可以包括多个中央处理器和/或处理器,因此本申请中描述的由一个中央处理器和/或处理器实现的操作和/或方法也可以共同地或独立地由多个中央处理器和/或处理器实现。例如,计算设备200的中央处理器和/或处理器可以执行步骤A和步骤B。在另一示例中,步骤A和步骤B也可以由计算设备200中的两个不同的中央处理器和/或处理器联合或单独地执行(例如,第一处理器执行步骤A并且第二处理器执行步骤B,或第一和第二处理器共同执行步骤A和B)。
图3是根据本申请一些实施例所示的一种新型船舶转向控制方法的示例性流程图。如图3所示,新型船舶转向控制方法包括下述步骤。在一些实施例中,新型船舶转向控制方法可以被实现在新型船舶转向控制***100或计算设备200上。
步骤310,获取船舶的方向舵410的转动信息。在一些实施例中,步骤310可以由信息获取模块执行。
新型船舶需要进行转向或掉头时,操作人员可以转动方向舵410以进行转向或掉头。在一些实施例中,信息获取模块可以通过传感器420(例如,舵角传感器)获取方向舵410的转动信息。在一些实施例中,结合图4,传感器420可以在新型船舶的方向舵410的转动轴上,用于获取方向舵410的转动信息。
在一些实施例中,转动信息可以包括转动角度及角度转动变化速率。在一些实施例中,转动角度为新型船舶需要进行转向或掉头时操作人员转动方向舵410的角度,其中,新型船舶不需要进行转向或掉头时,方向舵410的转向角度为0°。在一些实施例中,操作人员转动方向舵410后,信息获取模块可以将方向舵410固定后的角度作为转动角度,例如,操作人员转动方向舵410至60°后稳定方向舵410(例如,方向舵410在2秒内角度不再发生变化)后,信息获取模块将60°作为转向角度。还例如,操作人员转动方向舵410至60°后又将方向舵410转至30°稳定方向舵410后,信息获取模块将30°作为转向角度。在一些实施例中,角度转动变化速率可以用于表征操作人员转动方向舵410至转动角度的速度。在一些实施例中,信息获取模块可以基于以下公式计算角度转动变化速率:
其中,a为转动角度,t为方向舵410转动至转动角度的时间。
步骤320,基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,并基于差速信息控制船舶的动力装置进行船舶转向。在一些实施例中,步骤320可以由转向控制模块执行。
在一些实施例中,船舶的动力装置包括多个电力推进螺旋桨,多个电力推进螺旋桨可以安装在新型船舶的不同位置。在一些实施例中,电力推进螺旋桨可以包括电机及螺旋桨,电机可以用于驱动螺旋桨转动。例如,两个电力推进螺旋桨分别安装在新型船舶的两侧。
在一些实施例中,转向前航速信息可以为新型船舶在操作人员转动方向舵410之前的航速。在一些实施例中,转向控制模块可以从外部数据源(例如,电子海图显示与信息***(ECDIS))获取转向前航速信息。
在一些实施例中,船体信息可以包括船舶的长度及船舶的宽度。在一些实施例中,转向控制模块可以从用户终端130、存储设备140或外部数据源获取船体信息。
在一些实施例中,环境信息可以包括新型船舶当前所处的水域的障碍物信息、水流速信息及风速信息。在一些实施例中,转向控制模块可以从用户终端130、存储设备140或外部数据源获取环境信息。
在一些实施例中,差速信息可以包括每个电力推进螺栓桨在多个转向时间点的转速。在一些实施例中,转向过程可以由多个转向时间点构成。在一些实施例中,新型船舶需要进行转向或掉头时,转向控制模块可以基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息确定每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速,并基于每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速控制船舶的动力装置进行转向。在一些实施例中,在转向时间点,每个电力推进螺旋桨的转速不同时,每个电力推进螺旋桨产生的推力不同,使得新型船舶的移动方向可以产生变化,实现转向或掉头。
在一些实施例中,转向控制模块可以通过第一机器学习模型基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息确定每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速。在一些实施例中,第一机器学习模型的输入为转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息,第一机器学习模型的输出为每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速。在一些实施例中,第一机器学习模型的类型包括但不限于神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、深度神经网络(DNN)、神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等或其任意组合,例如,第一机器学习模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型。
在一些实施例中,转向控制模块可以先基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息确定最小转向半径,再基于最小转向半径确定每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速,其中,最小转向半径为新型船舶为了完成转向或掉头可以行驶的多条路径对应的半径的最小值。例如,结合图5,当新型船舶需要进行掉头时,新型船舶可以通过L1、L2及L3中的一条路线完成转向,其中,L1对应的转向半径为r1,L2对应的转向半径为r2,L3对应的转向半径为r3,可以理解的,L3对应的转向半径为最小转向半径。应当理解的是,类似车辆最小转弯半径,车辆转弯半径受制于轴距,新型船舶的最小转向半径受制于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息。
在一些实施例中,转向控制模块可以通过第二机器学习模型基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息确定最小转向半径,其中,第二机器学习模型的输入为转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息,第二机器学习模型的输出为最小转向半径。在一些实施例中,第二机器学习模型的类型包括但不限于神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、深度神经网络(DNN)、神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等或其任意组合,例如,第二机器学习模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型。
在一些实施例中,转向控制模块可以根据最小转向半径对应的路线确定新型船舶在每个转向时间点移动方向,从而确定每个电力推进螺旋桨在该转向时间点的转速。
在一些实施例中,为了减少对新型船舶航行的影响,转向控制模块在控制新型船舶的动力装置进行转向前,还可以先判断转向信息是否大于预设角度阈值(例如,90°);若转向信息小于预设角度阈值,转向控制模块可以不控制新型船舶的动力装置进行转向,而直接通过操作人员手动控制新型船舶的动力装置进行转向;若转向信息大于预设角度阈值,转向控制模块可以基于转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息控制船舶的动力装置完成转向。
在一些实施例中,在转向控制模块控制新型船舶的动力装置进行转向的过程中,操作人员可能需要调整转向的角度大小,操作人员可以再次转动新型船舶的方向舵410,转向控制模块可以根据再次转动后的新型船舶的方向舵410的转动信息,控制船舶的动力装置进行转向。
在一些实施例中,转向控制模块可以获取船舶在至少一个转向时间点的转动角度及转向航速;基于每个电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速、船舶在至少一个转向时间点的转动角度及转向航速,生成转向预测路径;通过显示装置显示转向预测路径。在一些实施例中,显示装置可以为LCD显示屏,操作人员可以通过LCD显示屏获取转向预测路径。在一些实施例中,转向控制模块还可以将船舶在至少一个转向时间点的转动角度及转向航速显示在LCD显示屏上。
在一些实施例中,完成转向后,基于转向前航速信息调整每个电力推进螺旋桨的转速。在一些实施例中,当新型船舶的方向舵410角度回归(例如,新型船舶的方向舵410的转动角度为0°)后,转向控制模块可以调整每个电力推进螺旋桨的转速,使得新型船舶的行驶速度恢复至转向前航速。在一些实施例中,完成转向后,转向控制模块可以逐步调整每个电力推进螺旋桨的转速,使得新型船舶的行驶速度恢复至转向前航速,例如,每3秒调整一次每个电力推进螺旋桨的转速,使得新型船舶的行驶速度恢复至转向前航速。
在一些实施例中,新型船舶转向控制***100及新型船舶转向控制方法可以在新型船舶进行转向或掉头时,根据转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息控制船舶的动力装置进行转向或掉头。
在一些实施例中,新型船舶转向控制***100及新型船舶转向控制方法可以降低新型船舶的驾驶复杂程度,提高了驾驶安全性,使得新型船舶的转向或掉头过程不依赖船长的经验和习惯。
在本申请的另一些实施例中,提供了一种新型船舶转向控制装置,包括至少一个处理设备以及至少一个存储设备;至少一个存储设备用于存储计算机指令,至少一个处理设备用于执行计算机指令中的至少部分指令以实现如上的一种新型船舶转向控制方法。
在本申请的又一些实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,存储介质存储计算机指令,当计算机指令被处理设备执行时实现如上的新型船舶转向控制方法。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,本领域技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合,或对他们的任何新的和有用的改进。相应地,本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“***”。此外,本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品,该产品包括计算机可读程序编码。
计算机存储介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号,例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式,包括电磁形式、光形式等,或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质,该介质可以通过连接至一个指令执行***、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播,包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质,或任何上述介质的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写,包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等,常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP,动态编程语言如Python、Ruby和Groovy,或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下,远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接,比如局域网(LAN)或广域网(WAN),或连接至外部计算机(例如通过因特网),或在云计算环境中,或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的***组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的***。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
Claims (6)
1.一种新型船舶转向控制方法,其特征在于,包括:
获取船舶的方向舵的转动信息;
基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息;
基于所述差速信息控制所述船舶的动力装置进行船舶转向;
所述船舶的动力装置包括多个电力推进螺旋桨;
所述差速信息包括每个所述电力推进螺栓桨在多个转向时间点的转速;
获取所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速;
基于每个所述电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速、所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速,生成转向预测路径;
通过显示装置显示所述转向预测路径;
所述基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,包括:
基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息确定最小转向半径;
基于所述最小转向半径确定所述差速信息;
或,
判断所述转动信息是否大于预设角度阈值;
若所述转动信息大于所述预设角度阈值,基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息生成所述差速信息。
2.根据权利要求1所述的一种新型船舶转向控制方法,其特征在于,所述转动信息包括转动角度及角度转动变化速率。
3.根据权利要求2所述的一种新型船舶转向控制方法,其特征在于,所述船体信息包括所述船舶的长度及所述船舶的宽度。
4.根据权利要求3所述的一种新型船舶转向控制方法,其特征在于,所述环境信息包括障碍物信息、水流速信息及风速信息。
5.根据权利要求1所述的一种新型船舶转向控制方法,其特征在于,还包括:
完成转向后,基于所述转向前航速信息调整每个所述电力推进螺旋桨的转速。
6.一种新型船舶转向控制***,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取船舶的方向舵的转动信息;
转向控制模块,用于基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,还用于基于所述差速信息控制所述船舶的动力装置进行船舶转向;
所述船舶的动力装置包括多个电力推进螺旋桨;
所述差速信息包括每个所述电力推进螺栓桨在多个转向时间点的转速;
所述转向控制模块还用于:
获取所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速;
基于每个所述电力推进螺旋桨在转向过程的多个转向时间点的转速、所述船舶在至少一个所述转向时间点的转动角度及转向航速,生成转向预测路径;
通过显示装置显示所述转向预测路径;
所述转向控制模块基于所述转动信息、转向前航速信息、船体信息及环境信息生成差速信息,包括:
基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息确定最小转向半径;
基于所述最小转向半径确定所述差速信息;
或,
判断所述转动信息是否大于预设角度阈值;
若所述转动信息大于所述预设角度阈值,基于所述转动信息、所述转向前航速信息、所述船体信息及所述环境信息生成所述差速信息。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1800782A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-07-12 | 中国科学院自动化研究所 | 一种自动舵航向控制***及其方法 |
CN105676871A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-06-15 | 武汉理工大学 | 基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真***及方法 |
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CN110687906A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 江汉大学 | 基于剪枝技术的船舶智能自动舵 |
CN111026116A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) | 船舶操纵控制方法、装置及电子设备 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1800782A (zh) * | 2004-12-30 | 2006-07-12 | 中国科学院自动化研究所 | 一种自动舵航向控制***及其方法 |
CN105676871A (zh) * | 2016-01-19 | 2016-06-15 | 武汉理工大学 | 基于模型船的欠驱动无人船自主航行控制仿真***及方法 |
CN108427416A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-21 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种无人船差速自动转向控制***及控制方法 |
CN110687906A (zh) * | 2019-09-20 | 2020-01-14 | 江汉大学 | 基于剪枝技术的船舶智能自动舵 |
CN111026116A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院) | 船舶操纵控制方法、装置及电子设备 |
CN111216708A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-06-02 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 车辆导航引导***及车辆 |
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