一种适用于无人艇的专用海图设计方法、应用方法和系统与流程

本发明涉及海图数据处理，具体涉及一种适用于无人艇的专用海图设计方法、应用方法和系统。

背景技术：

1、随着信息化及智能化的发展，安全可靠无人化的智能船艇正在快速发展。智能船艇自身具有集成控制系统，集成控制系统受控执行操作指令控制船艇执行机构驱动船艇运行，同时利用布设的传感器反馈航行中船艇执行机构的运行工况和航行状态。集成控制系统利用预置控制策略对反馈数据进行处理形成本地基础控制指令，并将基础控制指令、运行工况和环境状态上传远程操控系统，同时接收远程操控系统的高级控制指令。

2、现有技术中，传统海图对于船舶的航行是一件必不可少的工具，海图通常包括主要内容包括：岸形、岛屿、礁石、水深、航标和无线电导航台等航海数据。但是传统海图的利用往往依赖人为参与及决策，无法直接集成到无人船艇的控制环境中，因此急需一种专用海图设计方法形成适合无人船艇操控的专用海图，以实现围绕海图的数字化航海数据形成智能化无人船艇的自动操控。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明实施例提供一种适用于无人艇的专用海图设计方法、应用方法和系统，解决现有无人艇操控无法自动结合海图数据的技术问题。

2、本发明实施例的适用于无人艇的专用海图设计方法，包括：

3、将海图数据和海图数据的操作过程分别数字化封装为海图数据源和海图函数库，利用海图数据源和海图函数库形成动态链接库或系统插件，通过动态链接库或系统插件将海图加载在远程操控系统和集成控制系统中，通过远程操控系统和集成控制系统间建立的数据传输通道进行海图的数据交换。

4、本发明一实施例中，还包括：

5、通过数据传输通道建立集成控制系统面向远程操控系统的海图间船艇位置共享。

6、本发明一实施例中，还包括：

7、根据海图部署权限提供海图图示上的选点处理过程，通过选点处理过程获取选点所处坐标信息，按需转发。

8、本发明一实施例中，还包括：

9、提供根据海图数据源进行航线设计的主动设计过程或被动设计过程，主动设计过程根据起点坐标和终点坐标规划中间点坐标自动形成规划航线，被动设计过程根据在海图图示上起点、终点和中间点的坐标选点直接形成规划航线。

10、本发明一实施例中，还包括：

11、根据海图部署权限提供航线共享处理过程，航线共享处理过程包括规划航线向关联海图共享、规划航线向其他系统海通共享和接收其他系统的规划航线共享形成海图图示。

12、本发明一实施例中，还包括：根据船艇位置向集成控制系统周期反馈从海图数据源中获取的航行方向上的水深信息和障碍物信息。

13、本发明一实施例中，还包括：

14、通过海图函数库形成海图数据源管理、航线管理、航行目标管理和航行报警管理的数据处理。

15、本发明实施例的适用于无人艇的专用海图应用方法，利用上述的适用于无人艇的专用海图设计方法形成，包括：

16、在基地的远程操控系统和无人艇的集成控制系统中分别加载专用海图；

17、集成控制系统将位置信息导入无人艇的专用海图，通过无人艇与基地间海图的传输层通信链路共享至基地的专用海图上；

18、根据获取的设计权限通过基地或无人艇的专用海图进行航线设计，通过在海图图示上标定航线的起点、重点和中间点提供航线设计的基本设计参数；

19、根据获取的共享权限通过基地或无人艇的专用海图向关联的专用海图和其他关联系统的专用海图共享航行路线，或者接受其他关联系统的专用海图共享的航行路线并进行解析展示；

20、无人艇的专用海图在无人艇航行过程中向集成控制系统周期反馈从海图数据源中获取的航行方向上的水深信息和障碍物信息；

21、在专用海图的加载使用过程中管理海图数据源、航线、航行目标的更新，对海图数据源、航线、航行目标的异常进行报警。

22、本发明实施例的用于无人艇的专用海图应用系统，包括：

23、存储器，用于存储如上述适用于无人艇的专用海图应用方法的处理过程的程序代码；

24、处理器，用于执行所述程序代码。

25、本发明实施例的适用于无人艇的专用海图应用系统，包括：

26、海图关联加载装置，用于在基地的远程操控系统和无人艇的集成控制系统中分别加载专用海图；

27、海图定位共享装置，用于集成控制系统将位置信息导入无人艇的专用海图，通过无人艇与基地间海图的传输层通信链路共享至基地的专用海图上；

28、海图航线规划装置，用于根据获取的设计权限通过基地或无人艇的专用海图进行航线设计，通过在海图图示上标定航线的起点、重点和中间点提供航线设计的基本设计参数；

29、规划航线共享装置，用于根据获取的共享权限通过基地或无人艇的专用海图向关联的专用海图和其他关联系统的专用海图共享航行路线，或者接受其他关联系统的专用海图共享的航行路线并进行解析展示；

30、海图数据反馈装置，用于无人艇的专用海图在无人艇航行过程中向集成控制系统周期反馈从海图数据源中获取的航行方向上的水深信息和障碍物信息；

31、数据应用管理装置，用于在专用海图的加载使用过程中管理海图数据源、航线、航行目标的更新，对海图数据源、航线、航行目标的异常进行报警。

32、本发明实施例的一种适用于无人艇的专用海图设计方法、应用方法和系统能够实现海图与无人艇集成操控软件的集成设计，即将无人艇的操作与海图有效的结合起来，提升无人艇操控的效率及安全。专用海图的双向加载过程形成了基地和无人艇间海图服务的通信耦合、数据耦合和操作耦合，保证了基地对无人艇的实时自动感知、控制目的向无人艇的自动映射。在无人艇对控制目的自动执行的同时，专用海图丰富数据源提供了无人艇对海域环境感知深度，提升了无人艇集成控制系统的现场处理能力。

技术特征：

1.一种适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：

3.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：

4.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：根据船艇位置向集成控制系统周期反馈从海图数据源中获取的航行方向上的水深信息和障碍物信息。

7.如权利要求1所述的适用于无人艇的专用海图设计方法，其特征在于，还包括：

8.一种适用于无人艇的专用海图应用方法，其特征在于，利用如权利要求1至7任一所述的适用于无人艇的专用海图设计方法形成，包括：

9.一种用于无人艇的专用海图应用系统，其特征在于，包括：

10.一种适用于无人艇的专用海图应用系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种适用于无人艇的专用海图设计方法、应用方法和系统，解决现有无人艇操控无法自动结合海图数据的技术问题。设计方法包括：将海图数据和海图数据的操作过程分别数字化封装为海图数据源和海图函数库，利用海图数据源和海图函数库形成动态链接库或系统插件，通过动态链接库或系统插件将海图加载在远程操控系统和集成控制系统中，通过远程操控系统和集成控制系统间建立的数据传输通道进行海图的数据交换。将海图集成到无人艇相关应用系统软件中，能够适应无人艇安全、可靠、高效操控的要求，提高了系统的集成化及便利性。

技术研发人员：魏东梁,曹向荣,刘明杰,丁敬海,肖强,卫瑞,张亚博
受保护的技术使用者：北京航天发射技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13