(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210628744.2 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 中国船舶集团有限公司系统工程研 究院 地址 100094 北京市海淀区丰贤东路1号 (72)发明人 韩玮　王子帅　曾江峰　谢杨柳　 张馗　陈骁　陈卓　王千一　 郭晓晔　马向峰　董钉　梁旭　 王伟　胥凤驰　李哲　骆福宇　 王一帆　刘如磊　宋胜男　吴与伦　 董洁琳　许埔宁　王伟蒙　 (74)专利代理 机构 中国船舶专利中心 1 1026 专利代理师 李朝翠 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01)G06F 30/20(2020.01) B63B 71/10(2020.01) (54)发明名称 一种无人艇航行仿真模拟方法及系统 (57)摘要 本发明实施例提供一种无人艇航行仿真模 拟方法及系统。 所述方法包括： 获取无人艇第一 位置信息、 第一航行参数信息和预设目标位置信 息， 根据所述第一位置信息和第一航行参数信息 以及预设无人艇运动模型， 计算无人艇第二位置 信息， 仿真模拟处理器根据所述第二位置信息和 所述预设目标位置信息， 计算第二航行参数信 息， 再将所述第二位置信息和所述第二航行参数 信息作为所述第一位置信息和第一航行参数信 息， 重复上述步骤， 直到特征位置与预设目的地 重合， 获取所述无人艇的模拟航行轨迹。 所述系 统用于执行上述方法。 本发明提供的方法及系统 有效降低调试成本、 缩短试验周期。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115130202 A 2022.09.30 CN 115130202 A 1.一种无 人艇航行仿真模拟方法， 其特 征在于， 包括： S1、 获取无人艇第一位置信息、 第一航行参数信息和预设目标位置信息； 其中， 所述第 一位置信息为无人艇当前位置的位置信息， 所述第一航行参数信息为无人艇当前的航行参 数信息； S2、 根据所述第一位置信息和第一航行参数信息以及预设无人艇运动模型， 计算无人 艇第二位置信息， 并将所述第二位置信息反馈至仿 真模拟处理器； 其中， 所述第二位置信息 为无人艇从所述当前位置按照所述第一航行参数信息航行预设时间段之后所到达的特征 位置的位置信息； S3、 所述仿真模拟处理器根据所述第二位置信息和所述预设目标位置信息， 计算第二 航行参数信息； 其中， 所述第二航行参数信息为无人艇从所述特征位置出发时的航行参数 信息； S4、 判断所述特 征位置与预设目的地是否 重合， 若是， 则执 行步骤S6， 否则执 行步骤S5； S5、 将所述第 二位置信 息和所述第 二航行参数信息作为所述第一位置信息和第 一航行 参数信息， 重复步骤S2 ‑S4； S6、 获取所述无人艇的模拟航行轨 迹。 2.根据权利要求1所述的无人艇航行仿真模拟方法， 其特征在于， 所述第 一位置信 息包 括第一经度和第一纬度， 所述第一航行参数信息包括第一航行速度和第一航向角度； 相应 地， 所述第二位置信息包括第二经度和第二纬度， 所述第二航行参数信息包括第二航行速 度和第二 航向角度。 3.根据权利要求2所述的无人艇航行仿真模拟方法， 其特征在于， 所述根据所述第 一位 置信息和第一 航行参数信息以及预设无 人艇运动模型， 计算无 人艇第二 位置信息， 包括： 根据公式： 计算所述第二经度和所述第二纬度； 其 中， x1为所述第一经度； y1为所述第一纬度； x2为 第二经度； y2为第二纬度； ψ为所述第一航向角度； L1为所述当前位置和所述特征位置之间的 距离； V1为第一航行速度， Δt为所述预设 时间段； a为所述当前位置和所述特征位置之间的 距离与所述第一经度之间的关系系 数； b所述当前位置和所述特征位置之间的距离与第一 纬度之间的关系 系数。 4.根据权利要求2或3所述的无人艇航行仿真模拟方法， 其特征在于， 所述预设目标位 置信息包括第三经度和第三纬度； 相应地， 所述仿真模拟处理器根据所述第二位置信息和 所述预设目标位置信息， 计算第二 航行参数信息， 包括： 根据所述第 三经度和第 三纬度以及所述第 二经度和第 二纬度， 计算所述预设目标位置 与所述特 征位置之间的距离； 根据所述第 三经度和第 三纬度以及所述第 二经度和第 二纬度， 计算所述预设目标位置 相对于所述特 征位置的方位角； 根据所述预设目标位置与所述特征位置之间的距离和所述预设目标位置相对于所述权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115130202 A 2特征位置的方位角， 获取第二 航行速度和第二 航向角度。 5.根据权利要求4所述的无人艇航行仿真模拟方法， 其特征在于， 根据 所述第三经度和 第三纬度以及所述第二经度和 第二纬度， 计算所述预设目标位置与所述特征位置之 间的距 离， 包括： 根据公式： 计算所述预设目标位置与所述特征位置之间的距离； 其中， L2为所述预设目标位置与 所述特征位置之间的距离， R为地球半径； y3为所述第三纬度， y2为所述第二纬度； X3为第三 经度， X2为第二经度。 6.根据权利要求5所述的无人艇航行仿真模拟方法， 其特征在于， 根据 所述第三经度和 第三纬度以及所述第二经度和 第二纬度， 计算所述预设目标位置相对于所述特征位置的方 位角， 包括： 根据公式： α ＝arctan( (x3‑x2)·cos(y3)/(y3‑y2)) 计算预设目标位置相对于所述特征位置的方位角； 其中， α 为所述预设目标位置相对于 所述特征位置的方位角； x3为所述第三经度； x2为所述第二经度； y3为所述第三纬度； y2为所 述第二纬度。 7.根据权利要求6所述的无 人艇航行仿真模拟方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 获取修正位置信 息， 根据所述修正位置信 息对所述第 二航行速度和第 二航向角度进行 修正。 8.一种无 人艇航行仿真模拟系统， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取无人艇第 一位置信 息和第一航行参数信 息和预设目标位置信 息； 其中， 所述第一位置信息为无人艇当前位置的信息， 所述第一航行参数信息为无人艇当 前的航行参数信息； 处理模块， 用于根据所述第一位置信息和第一航行参数信息以及预设无人艇运动模 型， 计算无人艇第二位置信息， 并将所述第二位置信息反馈至仿真模拟处理器； 其中， 所述 第二位置信息为无人艇从所述当前位置按照所述第一航行参数信息航行预设时间段之后 所到达的特征位置的位置信息； 仿真模拟处理器， 用于根据所述第二位置信息和所述预设目标位置信息， 计算第二航 行参数信息； 其中， 所述第二航行参数信息为无人艇从所述特征位置出发时的航行参数信 息； 判断模块， 用于判断所述特 征位置与预设目的地是否 重合； 第二获取模块， 用于获取 所述无人艇的模拟航行轨 迹。 9.根据权利要求8所述的无人艇航行仿真模拟系统， 其特征在于， 还包括第三获取模 块， 用于获取修 正位置信息 。 10.根据权利要求8 或9所述的无人艇航行仿真模拟系统， 其特征在于， 所述第 一获取模权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115130202 A 3