U106和路径修正单元107;
[0026]环境建模单元105用于根据雷达单元102、图像数据获取单元103和GPS单元104分别采集的实时环境数据，在导航地图中建立环境模型，环境模型包括:无人水面艇在导航地图中的当前位置、速度和自身位姿，以及，预定航线内的障碍物的位置与大小；
[0027]路径修正单元107用于根据环境模型生成避让障碍物的绕避路径；
[0028]指令生成单元108，用于生成控制无人水面艇行为，以使无人水面艇沿绕避路径行进的决策指令。
[0029]在本申请的无人水面艇自动避障装置，利用了无人水面艇设有的雷达单元102和GPS单元104，再结合如照相机、视频摄录机、光学传感器和红外传感器等图像数据获取单元，从而可以多方面的采集实时环境数据，以达到在多种气象环境中都能识别预定航线内的障碍物的位置与大小的目的；其中，通过GPS单元104与导航地图配合还可以得到无人水面艇的当前方向、位置和速度等数据;接着，在本申请中无人水面艇还设有IMUl06，这样，通过测量无人水面艇在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出无人水面艇的当前姿态，即，自身位姿;本申请通过获取无人水面艇的自身位姿数据，从而在进行无人水面艇行为控制时，针对不同的自身位姿，可以生成相应的决策指令，以更好地保证在进行方向或速度调整时无人水面艇的平衡，从而避免无人水面艇动作调整失误所造成的碰撞或侧翻等事故。在实际应用中，无人水面艇行为具体可以包括行驶方向调整、行驶速度调整和/或无人水面艇的位姿调整，通过无人水面艇的位姿调整配合行驶方向和行驶速度的调整，可以在保证无人水面艇的平衡下高效的完成障碍物的避让。
[0030]进一步的，在本申请中，无人水面艇还可以包括异艇数据接收单元201和环境模型修正单元202，请参见图2 ；
[0031]异艇数据接收单元201用于接收其它协作无人水面艇中设有的雷达单元、图像数据获取单元和GPS单元所分别采集的实时环境数据;环境模型修正单元202用于根据异艇数据接收单元所接收的实时环境数据修正所述环境模型。
[0032]由于通过单独的无人水面艇所获取的数据局限性较大，有时候无法全面的获取障碍物全面的形状大小数据，所以，在多个临近的无人水面艇协同作业时，可以通过异艇数据接收单元201来获取其它协作无人水面艇中设有的雷达单元、图像数据获取单元和GPS单元所分别采集的实时环境数据，从而可以多角度的获得障碍物的形状大小数据，进而使环境模型更加的准确，进而也就可以使得绕避路径的设定更加的合理和安全。
[0033]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0034]对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种无人水面艇自动避障装置，其特征在于，包括: 导航地图存储单元、雷达单元、图像数据获取单元、GPS单元、环境建模单元、惯性测量单元IMU和路径修正单元； 所述环境建模单元用于根据所述雷达单元、所述图像数据获取单元和所述GPS单元分别采集的实时环境数据，在所述导航地图中建立环境模型，所述环境模型包括:所述无人水面艇在导航地图中的当前位置、速度和自身位姿，以及，预定航线内的障碍物的位置与大小； 所述路径修正单元用于根据所述环境模型生成避让所述障碍物的绕避路径； 指令生成单元，用于生成控制所述无人水面艇行为，以使所述无人水面艇沿所述绕避路径行进的决策指令； 其中，所述无人水面艇行为包括: 所述无人水面艇的行驶方向调整、行驶速度调整和/或无人水面艇的位姿调整中的一种或任意组合； 所述图像数据获取单元包括: 照相机、视频摄录机、光学传感器和红外传感器中的一种或任意组合。2.根据权利要求1所述的无人水面艇自动避障装置，其特征在于，还包括异艇数据接收单元和环境模型修正单元； 所述异艇数据接收单元用于接收其它协作无人水面艇中设有的雷达单元、图像数据获取单元和GPS单元所分别采集的实时环境数据； 所述环境模型修正单元用于根据所述异艇数据接收单元所接收的实时环境数据修正所述环境模型。
【专利摘要】本申请公开了一种无人水面艇自动避障装置，包括：环境建模单元用于根据雷达单元、图像数据获取单元和GPS单元分别采集的实时环境数据，在导航地图中建立环境模型，环境模型包括：无人水面艇在导航地图中的当前位置、速度和自身位姿，以及，预定航线内的障碍物的位置与大小；路径修正单元用于根据环境模型生成避让所述障碍物的绕避路径；指令生成单元，用于生成控制无人水面艇行为，以使无人水面艇沿绕避路径行进的决策指令。本申请采用多种实时环境数据，可以适用于多种气象环境，且在绕避障碍物时可以根据无人水面艇的当前速度、方向和位姿来做适当的调整，避免只是单纯的方向调整造成无人水面艇动作调整失误所造成的碰撞或侧翻等事故。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205247206
【申请号】CN201520796354
【发明人】方励
【申请人】北京南风科创应用技术有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年10月14日