【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及艦船編隊(duì)控制
，尤其是涉及艦船航跡控制和輔助航行
技術(shù)介紹
艦船編隊(duì)航行能夠充分獲取海洋環(huán)境的有效信息，完成單個(gè)艦船難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜任務(wù)，并提高任務(wù)執(zhí)行效率。因此，艦船編隊(duì)控制技術(shù)在艦隊(duì)之間協(xié)同作戰(zhàn)、大洋航行補(bǔ)給、自動(dòng)牽引作業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、石油和天然氣探測(cè)等方面已有廣泛的應(yīng)用。編隊(duì)控制方式基本可以劃分為三類(lèi):領(lǐng)導(dǎo)-跟隨法(Leader-followerapproach)、虛擬結(jié)構(gòu)法(Virtual structure)和基于行為法(Behavior-based method),并分別在無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行、多機(jī)器人編隊(duì)、艦船編隊(duì)、潛艇編隊(duì)和衛(wèi)星編隊(duì)等領(lǐng)域有所發(fā)展。由于船舶運(yùn)動(dòng)模型具有本質(zhì)非線性、非完整約束和時(shí)變環(huán)境干擾等特性，使得艦船編隊(duì)控制技術(shù)的研究起步較晚。直到二十一世紀(jì)初，在單船舶運(yùn)動(dòng)控制方法日趨成熟的背景下，船舶運(yùn)動(dòng)控制與其它領(lǐng)域建立的編隊(duì)控制方法相互交融發(fā)展，吸收各種不同控制思想的特點(diǎn)和精華，取得了一系列重要進(jìn)展。目前艦船編隊(duì)控制中存在兩方面的問(wèn)題，一是大部分艦船編隊(duì)控制器都是針對(duì)精確的數(shù)學(xué)模型而設(shè)計(jì)，而實(shí)際中船舶運(yùn)動(dòng)模型存在著高度的非線性和不確定，使得控制效果不佳；二是目前大多數(shù)艦船編隊(duì)控制器采用集中式控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)主控單元實(shí)施對(duì)每個(gè)編隊(duì)個(gè)體的控制，這種控制方式易受實(shí)際的物理環(huán)境約束，靈活性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種準(zhǔn)確性高、操作方便靈活的艦船編隊(duì)指揮和輔助航行方法。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)解決方案是:，它包括以下步驟:1)、確定目的地和編隊(duì)類(lèi)型后，由旗艦規(guī)劃編隊(duì)中各艦船的航跡，即規(guī)劃各艦船在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的規(guī)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種艦船輔助航行及編隊(duì)指揮的方法，其特征在于：它包括以下步驟：1）、確定目的地和編隊(duì)類(lèi)型后，由旗艦規(guī)劃編隊(duì)中各艦船的航跡，即規(guī)劃各艦船在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的規(guī)定位置，并將各艦船的規(guī)劃航跡分別傳輸至各艦船；2）、各艦船接收規(guī)劃航跡后，將水動(dòng)力系統(tǒng)視為黑箱，反演艦船沿規(guī)劃航跡所受的合力，根據(jù)各艦船當(dāng)前的實(shí)時(shí)航行參數(shù)以及歷史航行狀態(tài)參數(shù)，預(yù)測(cè)各艦船下一時(shí)刻完成在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)規(guī)定位置的預(yù)測(cè)航跡，同時(shí)將預(yù)測(cè)航跡曲線、規(guī)劃航跡曲線和實(shí)時(shí)航跡曲線共同繪制在實(shí)時(shí)航行界面圖中，并控制各艦船沿預(yù)測(cè)航跡運(yùn)行；3）、監(jiān)測(cè)各艦船的實(shí)時(shí)位置、實(shí)時(shí)航行參數(shù)，并將其作為歷史航行狀態(tài)參數(shù)反饋用于預(yù)測(cè)各船舶在下一時(shí)刻完成在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)規(guī)定位置的預(yù)測(cè)航跡，同時(shí)在實(shí)時(shí)航行界面圖中，將實(shí)時(shí)航行參數(shù)繪制成與預(yù)測(cè)航跡曲線相切的操作矢量。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種艦船輔助航行及編隊(duì)指揮的方法，其特征在于:它包括以下步驟: 1)、確定目的地和編隊(duì)類(lèi)型后，由旗艦規(guī)劃編隊(duì)中各艦船的航跡，即規(guī)劃各艦船在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)的規(guī)定位置，并將各艦船的規(guī)劃航跡分別傳輸至各艦船； 2)、各艦船接收規(guī)劃航跡后，將水動(dòng)力系統(tǒng)視為黑箱，反演艦船沿規(guī)劃航跡所受的合力，根據(jù)各艦船當(dāng)前的實(shí)時(shí)航行參數(shù)以及歷史航行狀態(tài)參數(shù)，預(yù)測(cè)各艦船下一時(shí)刻完成在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)規(guī)定位置的預(yù)測(cè)航跡，同時(shí)將預(yù)測(cè)航跡曲線、規(guī)劃航跡曲線和實(shí)時(shí)航跡曲線共同繪制在實(shí)時(shí)航行界面圖中，并控制各艦船沿預(yù)測(cè)航跡運(yùn)行； 3)、監(jiān)測(cè)各艦船的實(shí)時(shí)位置、實(shí)時(shí)航行參數(shù)，并將其作為歷史航行狀態(tài)參數(shù)反饋用于預(yù)測(cè)各船舶在下一時(shí)刻完成在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)到達(dá)規(guī)定位置的預(yù)測(cè)航跡，同時(shí)在實(shí)時(shí)航行界面圖中，將實(shí)時(shí)航行參數(shù)繪制成與預(yù)測(cè)航跡曲線相切的操作矢量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種艦船輔助航行及編隊(duì)指揮的方法，其特征在于:所述實(shí)時(shí)航行參數(shù)為驅(qū)動(dòng)功率及舵角，所述操作矢量長(zhǎng)度表示驅(qū)動(dòng)功率大小，操...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭瑞蕓，沈正，盛國(guó)強(qiáng)，續(xù)珍立，周秋萍，丁樺，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣州中國(guó)科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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