【技術實現步驟摘要】
一種智能成列行駛的船舶及控制方法
[0001]本專利技術涉及船舶工程
，特別涉及一種智能成列行駛船舶及控制方法。
技術介紹
[0002]在船舶運輸過程中，船舶成列行駛可提升駕駛效率，降低船舶能耗，從而降低船舶運輸成本。
[0003]若能實現船舶的自動轉向并使后續船舶跟隨首位船舶同軌跡自動成列行駛，將大幅的提升駕駛效率。因此本專利技術研制了一種智能成列行駛船舶及控制方法，以解決現有技術中存在的問題，經檢索，未發現與本專利技術相同或相似的技術方案。
技術實現思路
[0004]本專利技術目的是：提供一種智能成列行駛船舶及控制方法，以解決現有技術中船舶成列行駛難度大，而使駕駛效率難以提升的問題。
[0005]本專利技術的技術方案是：一種智能成列行駛船舶，其創新點在于，包括：
[0006]若干成列行駛的船舶，包括動力船和駁船，動力船可以是行駛于首位的拖船，也可以是行駛于尾部的頂推船；
[0007]定位及轉向控制模塊，植入船舶內，在船舶行駛時，獲取沿行駛方向處于首位船舶的行駛軌跡，并控制其余各船舶跟隨此行駛軌跡行駛。
[0008]優選的，所述定位及轉向控制模塊包括：
[0009]定位模塊，分別植入各船舶內，獲取各駁船相對于動力船的實時相對位置信息；
[0010]軌跡解算模塊，植入動力船內，用于解算沿行駛方向處于首位船舶在動力船坐標系下的行駛軌跡；
[0011]轉向控制器，以及電動轉向機構，分別植入各船舶內，可以控制各駁船的轉向。
[00
【技術保護點】
【技術特征摘要】 【專利技術屬性】
1.一種智能成列行駛船舶，其特征在于，包括：若干成列行駛的船舶，包括動力船和駁船，動力船可以是行駛于首位的拖船，也可以是行駛于尾部的頂推船；定位及轉向控制模塊，植入船舶內，在船舶行駛時，獲取沿行駛方向處于首位船舶的行駛軌跡，并控制其余各船舶跟隨此行駛軌跡行駛。2.根據權利要求1所述的智能成列行駛船舶，其特征在于：所述定位及轉向控制模塊包括：定位模塊，分別植入各船舶內，獲取各駁船相對于動力船的實時相對位置信息；軌跡解算模塊，植入動力船內，用于解算沿行駛方向處于首位船舶在動力船坐標系下的行駛軌跡；轉向控制器，以及電動轉向機構，分別植入各船舶內，可以控制各船舶的轉向。3.根據權利要求2所述的智能成列行駛船舶，其特征在于：所述駁船還包括用于實現前后方船舶連接的連接機構，連接機構可以是纜繩連接機構，也可以是鉸連機構等。4.基于權利要求1
?
3任一項的船舶控制方法，其特征在于，所述控制方法具體如下：(1)定義坐標系和時間序列，以動力船甲板平面幾何中心F1為坐標原點，其中沿船身方向且朝向船頭的一側為Y軸正方向，垂直于船身方向且朝向船身右側為X軸正方向；定義時間序列k，初始化k＝0；(2)經過某一時間Δt后，時間序列k增加1，即k＝k+1；(3)定位模塊解算出各船舶在動力船坐標系下的位置坐標；(4)軌跡解算模塊基于動力船坐標系解算出首位船舶的行駛軌跡；(5)除首位船舶外，轉向控制器基于其余各船舶甲板平面幾何中心點在動力船坐標系下的坐標值及首位船舶的行駛軌跡，控制各船舶對應的電動轉向機構轉向；(6)船舶繼續成列行駛，回到步驟(2)，船舶退出成列行駛，結束。5.根據權利要求4所述的船舶控制方法，其特征在于：所述步驟(4)中，基于動力船坐標系解算出首位船舶行駛軌跡的方法為：a,當動力船是拖船并行駛于首位時：(1)在k時刻動力船甲板平面幾何中心點F1是坐標原點，其坐標為F
1k
(x
1k
＝0,y
1k
＝0)；(2)推算從k
?
1時刻到k時刻坐標系Z的變化參數，其中，解算從k
?
1時刻到k時刻動力船的轉角θ
k
，θ
k
＝ω
k
*Δt，ω
k
為k時刻動力船的旋轉角速度，可由軌跡解算模塊的陀螺儀測量；安裝于動力船的船速傳感器監測到其速度為v
k
，解算出：X軸變化量a＝
?
Δt*v
k
*sinθ
k
，Y軸變化量b＝Δt*v
k
*cosθ
k
；(3)坐標變換，將k
?
1時刻前，且包含k
?
1時刻，F1(F
1k
?1,F
1k
?2,
…
,F
1k
?
n
)的坐標值變換成當前k時刻坐標系的坐標值，其中，坐標原點由F
1k
?1變換到F
1k
，坐標系的轉角θ
k
，經變換的X軸和Y軸坐標值分別為:x
1m
’
＝(x
1m
?
a)*cosθ
k
+(y
1m
?
b)*sinθ
k
，y
1m
’
＝(y
1m
?
b)*cosθ
k
?
(x
1m
?
a)*sinθ
k
；其中，m取值依次為k
?
1，k
?
2，
……
，k
技術研發人員：劉濱，郭潔瓊，
申請(專利權)人：蘇州立方元智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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