一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法及系统与流程

1.本发明涉及航海技术领域，具体而言，涉及一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法及系统。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，航海技术的应用越来越广，不仅应用于军事、运输、客运等领域，还应用于水上检测、探测、监测等无人作业领域。
3.无人帆船控制技术已经应用于航海技术中，使得无人帆船在航海相关的作业越来越便利，且大幅度的提升了工作效率，降低驾驶人员的疲劳以及对驾驶人员的依赖。然而，现有无人帆船控制技术主要是通过测量风力、风向等相关数据，并根据该数据制定航行方案，以实现无人驾驶。
4.目前，现有无人帆船控制技术虽然一定程度上提高了工作效率，但是无人帆船在航行过程中(除不可航行区域外)，由于受到风力的影响，会导致船舶航行精度降低，必须通过换舷的方式逐步消除偏航距，总体效果呈现z字形航行。随着风向的不断变化，其航迹无法精确控制。
5.导致以上主要原因是无人帆船的翼帆和舵的控制逻辑是解耦的，各自独立控制。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法及系统，用以改善现有技术中由于无人帆船的翼帆和舵的控制逻辑是解耦的，导致无人帆船的航迹无法精确控制的问题。
7.本发明的实施例是这样实现的：
8.第一方面，本技术实施例提供一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法，其包括如下步骤：
9.s110：当响应于用户设置任务点操作时，获取所有任务点位置信息，其中，由当前位置到达下一个任务点坐标为p
next
(lon
next
，lat
next
)，lon
next
为该任务点的经度，lat
next
为该任务点的纬度；
10.s120：获取目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)、当前航向ψ0和当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
，其中，lon0为当前位置的经度，lat0为当前位置的纬度；
11.s130：根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
，并根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
，基于翼帆期望帆角sail
tar
，向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，以使翼帆到达与翼帆期望帆角sail
tar
对应的帆角位置；
12.s140：根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
；
13.s150：根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人
帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
，若能，则跳转至s110，若不能，则跳转至s160；
14.s160：在预设时间段内，若该目标无人帆船的舵角到达最大舵角，依然无法调整至期望航向ψ
tar
，则通过调整艏侧推调整航向。
15.在本发明的一些实施例中，上述根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
的步骤包括：
16.利用公式计算目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)到任务点p
next
(lon
next
，lat
next
)的期望航向ψ
tar
，其中，当相对风向h
wind
为[0
°
， 30
°
]时，ψ
tar
＝ 30
°
，当相对风向h
wind
为[-30
°
，0
°
]时，ψ
tar
＝-30
°
。
[0017]
在本发明的一些实施例中，上述根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
的步骤包括：
[0018]
获取相对风向与翼帆帆角的关系对应表；
[0019]
根据关系对应表和相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
。
[0020]
在本发明的一些实施例中，上述根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
的步骤包括：
[0021]
将翼帆受力f2分解为为目标无人帆船提供前进动力的力f
2y
＝f2×
cos(sail
tar
)和使目标无人帆船偏离当前航向的转向力f
2x
＝f2×
sin(sail
tar
)，并基于转向力，得到使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩m2＝f
2x
×
sin(sail
tar
)
×
l2，其中，l2为翼帆施力点到目标无人帆船船体重心的距离；
[0022]
将舵受力f3进行分解后，得到舵使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩m3＝f
3x
×
cos(δ
tar
)
×
l3，其中，f
3x
为分解舵受力f3得到的舵使目标无人帆船偏离当前航向的转向力，l3为舵施力点到目标无人帆船船体重心的距离；
[0023]
根据目标无人帆船航向的力矩平衡，则m2 m3＝0；
[0024]
根据m2＝f
2x
×
sin(sail
tar
)
×
l2、m3＝f
3x
×
cos(δ
tar
)
×
l3和m2 m3＝0，得到期望舵角δ
tar
。
[0025]
在本发明的一些实施例中，上述根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
的步骤包括：
[0026]
通过位置式pid控制算法，根据公式e＝ψ
tar-ψ0调整目标无人帆船的舵角e，同时根据公式
[0027]
计算得到舵角控制量δ(n)，其中，δ(n)为第n个采样时刻pid调节单元的输出量即舵角控制量，e(n)为第n个采样时刻的输入单元获得实际偏差量，k
p
为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数，δ为翼帆受力因子，v
wind
为当前风速，l2为翼帆施力点到目标无人帆船船体重心的距离；
[0028]
根据舵角控制量调整目标无人帆船的舵角的同时，判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
。
[0029]
在本发明的一些实施例中，上述s160的步骤包括：
[0030]
若通过调整艏侧推调整航向，则m1 m2 m3＝0，且目标无人帆船的舵角为满舵δ
max
，m2值、翼帆帆角和m3值均固定，其中，m1为目标无人帆船艏侧推为该目标无人帆船提供的艏摇力矩，m2为翼帆使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩，m3为舵使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩；
[0031]
通过pid控制算法，根据公式e＝ψ
tar-ψ0和公式调节目标无人帆船的航向，其中，u(n)为第n个采样时刻pid调节单元的输出量即为艏侧推的电机转速，e(n)为第n个采样时刻的输入单元获得实际偏差量，k
p
为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数。
[0032]
在本发明的一些实施例中，上述s110的步骤之前，该方法还包括：
[0033]
对目标无人帆船的所有设备依次进行上电和运行检查，以完成各个设备的初始化。
[0034]
第二方面，本技术实施例提供一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制系统，其包括：
[0035]
任务点设置模块，用于当响应于用户设置任务点操作时，获取所有任务点位置信息，其中，由当前位置到达下一个任务点坐标为p
next
(lon
next
，lat
next
)，lon
next
为该任务点的经度，lat
next
为该任务点的纬度；
[0036]
位置获取模块，用于获取目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)、当前航向ψ0和当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
，其中，lon0为当前位置的经度，lat0为当前位置的纬度；
[0037]
期望航向计算模块，用于根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
，并根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
，基于翼帆期望帆角sail
tar
，向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，以使翼帆到达与翼帆期望帆角sail
tar
对应的帆角位置；
[0038]
期望舵角计算模块，用于根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
；
[0039]
舵角调整模块，用于根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
，若能，则跳转至任务点设置模块，若不能，则跳转至艏侧推调整模块；
[0040]
艏侧推调整模块，用于在预设时间段内，若该目标无人帆船的舵角到达最大舵角，依然无法调整至期望航向ψ
tar
，则通过调整艏侧推调整航向。
[0041]
第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0042]
第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0043]
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0044]
本发明提供一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法及系统，其包括如下
步骤：s110：当响应于用户设置任务点操作时，获取所有任务点位置信息，其中，由当前位置到达下一个任务点坐标为p
next
(lon
next
，lat
next
)，lon
next
为该任务点的经度，lat
next
为该任务点的纬度。s120：获取目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)、当前航向ψ0和当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
，其中，lon0为当前位置的经度，lat0为当前位置的纬度。s130：根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
，并根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
，基于翼帆期望帆角sail
tar
，向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，以使翼帆到达与翼帆期望帆角sail
tar
对应的帆角位置。s140：根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
。s150：根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
，若能，则跳转至s110，若不能，则跳转至s160。该方法及系统首先忽略艏侧推提供的艏摇力矩m1的作用，仅通过舵机调整航向，因为艏侧推功率较大，对无人帆船的续航力有较大影响，优先使用舵机，可以提高无人帆船的续航力。但是当舵机到达最大舵角时，依然无法保持帆船航向时，则跳转至s160。反之则等待目标无人帆船达到该任务点后，跳转至s110，进行下一个任务点的计算。s160：在预设时间段内，若该目标无人帆船的舵角到达最大舵角，依然无法调整至期望航向ψ
tar
，则通过调整艏侧推调整航向。该方法及系统通过将无人帆船的翼帆帆角与舵耦合控制，并增加艏侧推，弥补舵机艏摇力矩不足的情况，提高了控制的鲁棒性和运算速度，大大增加了无人帆船航向控制的精度和航向保持性能，同时提高了航迹可控性。并且该方法及系统编程简单，对硬件设备要求低，可以降低制造成本。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0046]
图1为本发明实施例提供的一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法的流程图；
[0047]
图2为本发明实施例提供的又一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法的流程图；
[0048]
图3为本发明实施例提供的一种无人帆船受力分析图；
[0049]
图4为本发明实施例提供的一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制系统的结构框图；
[0050]
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意性结构框图。
[0051]
图标：110-任务点设置模块；120-位置获取模块；130-期望航向计算模块；140-期望舵角计算模块；150-舵角调整模块；160-艏侧推调整模块；101-存储器；102-处理器；103-通信接口。
具体实施方式
[0052]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例
中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0053]
因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0054]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0055]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，若出现术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，若出现由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0056]
在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0057]
在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0058]
下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
[0059]
实施例
[0060]
请参照图1和图2，图1所示为本发明实施例提供的一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法的流程图，图2所示为本发明实施例提供的又一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法的流程图。本技术实施例提供一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制方法，其包括如下步骤：
[0061]
s110：当响应于用户设置任务点操作时，获取所有任务点位置信息，其中，由当前位置到达下一个任务点坐标为p
next
(lon
next
，lat
next
)，lon
next
为该任务点的经度，lat
next
为该任务点的纬度；
[0062]
具体的，当目标无人帆船执行任务的位置点，可通过直接输入经纬度坐标、电子地图或电子海图点击选取等形式，向控制器输入任务点位置信息，至少为1个任务点。其中，该
方法采用的控制器可以为x86架构或arm架构嵌入式设备。
[0063]
s120：获取目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)、当前航向ψ0和当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
，其中，lon0为当前位置的经度，lat0为当前位置的纬度；
[0064]
具体的，可以通过gps获取目标无人帆船位置经纬度数据即当前位置p0(lon0，lat0)，通过电罗经获取当前航向ψ0，通过风速风向仪获取当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
。
[0065]
s130：根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
，并根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
，基于翼帆期望帆角sail
tar
，向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，以使翼帆到达与翼帆期望帆角sail
tar
对应的帆角位置；
[0066]
具体的，上述根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
的步骤包括：利用公式计算目标无人帆船的当前位置p0(lon0，lat0)到任务点p
next
(lon
next
，lat
next
)的期望航向ψ
tar
，其中，当相对风向h
wind
为[0
°
， 30
°
]时，ψ
tar
＝ 30
°
，当相对风向h
wind
为[-30
°
，0
°
]时，ψ
tar
＝-30
°
。需要说明的是，当相对风向h
wind
不为[0
°
， 30
°
]且不为[-30
°
，0
°
]时，ψ
tar
为公式计算而得。
[0067]
在本实施例的一些实施方式中，上述根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
的步骤包括：获取相对风向与翼帆帆角的关系对应表。根据关系对应表和相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
。
[0068]
其中，相对风向与翼帆帆角的关系对应表如表1所示：
[0069]
表1：相对风向与翼帆帆角的关系对应表
[0070]
序号相对风向角翼帆帆角1[-30
°
， 30
°
]02[ 30
°
， 60
°
]-15
°
3[ 60
°
， 90
°
]-30
°
4[ 90
°
， 135
°
]-60
°
5[ 135
°
， 180
°
]-90
°
6[-30
°
，-60
°
] 15
°
7[-60
°
，-90
°
] 30
°
8[-90
°
，-135
°
] 60
°
9[-135
°
，-180
°
] 90
°
[0071]
具体的，翼帆帆角范围[-90
°
， 90
°
]，根据上述关系对应表和风速风向仪获取的相对风向h
wind
，可得到翼帆期望帆角sail
tar
。基于该翼帆期望帆角sail
tar
，目标无人帆船的控制器通过向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，令翼帆到达指定帆角位置，在此时可通过翼帆为目标无人帆船提供最大的航行动力。
[0072]
s140：根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角
δ
tar
；
[0073]
请参照图3，图3所示为本发明实施例提供的一种无人帆船受力分析图。增加无人帆船艏侧推，可为帆船提供艏摇力矩m1＝f1×
l1。
[0074]
在本实施例的一些实施方式中，上述根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
的步骤包括：将翼帆受力f2分解为为目标无人帆船提供前进动力的力f
2y
＝f2×
cos(sail
tar
)和使目标无人帆船偏离当前航向的转向力f
2x
＝f2×
sin(sail
tar
)，并基于转向力，得到使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩m2＝f
2x
×
sin(sail
tar
)
×
l2，其中，l2为翼帆施力点到目标无人帆船船体重心的距离。将舵受力f3进行分解后，得到舵使目标无人帆船偏离当前航向的转向力矩m3＝f
3x
×
cos(δ
tar
)
×
l3，其中，f
3x
为分解舵受力f3得到的舵使目标无人帆船偏离当前航向的转向力，l3为舵施力点到目标无人帆船船体重心的距离。根据目标无人帆船航向的力矩平衡，则m2 m3＝0。根据m2＝f
2x
×
sin(sail
tar
)
×
l2、m3＝f
3x
×
cos(δ
tar
)
×
l3和m2 m3＝0，得到期望舵角δ
tar
。
[0075]
上述实现过程中，目标无人帆船的航向保持必须达到力矩平衡，即：m2 m3＝0。
[0076]
s150：根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
，若能，则跳转至s110，若不能，则跳转至s160；
[0077]
具体的，通过位置式pid控制算法，自动调整帆船的舵角：e＝ψ
tar-ψ0，其中，δ(n)为第n个采样时刻pid调节单元的输出量即舵角控制量，e(n)为第n个采样时刻的输入单元获得实际偏差量，k
p
为比例系数，ki为积分系数，kd为微分系数，δ为翼帆受力因子，v
wind
为当前风速，l2为翼帆施力点到目标无人帆船船体重心的距离。翼帆受力因子δ可根据翼帆的流线型设计获得。该方法首先忽略艏侧推提供的艏摇力矩m1的作用，仅通过舵机调整航向，因为艏侧推功率较大，对无人帆船的续航力有较大影响，优先使用舵机，可以提高无人帆船的续航力。但是当舵机到达最大舵角时，依然无法保持帆船航向时，则跳转至s160。反之则等待目标无人帆船达到该任务点后，跳转至s110，进行下一个任务点的计算。
[0078]
s160：在预设时间段内，若该目标无人帆船的舵角到达最大舵角，依然无法调整至期望航向ψ
tar
，则通过调整艏侧推调整航向。
[0079]
具体的，如果在一段时间t内，舵角为最大值依然无法调整、保持帆船航向，则通过调整艏侧推调整航向。
[0080]
上述实现过程中，该方法通过将无人帆船的翼帆帆角与舵耦合控制，并增加艏侧推，弥补舵机艏摇力矩不足的情况，提高了控制的鲁棒性和运算速度，大大增加了无人帆船航向控制的精度和航向保持性能，同时提高了航迹可控性。并且该方法编程简单，对硬件设备要求低，可以降低制造成本。
[0081]
需要说明的是，在目标无人帆船上设置有艏侧推、翼帆和舵。其中，艏侧推：提供艏摇力矩，为舵机艏摇力矩提供补充；翼帆：为帆船提供动力；舵：无人帆船航向控制的主要设备，提供艏摇力矩。
[0082]
在本实施例的一些实施方式中，上述根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式
和当前相对于目标无人帆船的相对风向h
wind
，其中，lon0为当前位置的经度，lat0为当前位置的纬度；
[0095]
期望航向计算模块130，用于根据任务点坐标p
next
(lon
next
，lat
next
)、当前位置p0(lon0，lat0)和相对风向h
wind
，计算得到当前位置到该任务点的期望航向ψ
tar
，并根据相对风向h
wind
，得到翼帆期望帆角sail
tar
，基于翼帆期望帆角sail
tar
，向翼帆驱动电机发送sail
tar
指令，以使翼帆到达与翼帆期望帆角sail
tar
对应的帆角位置；
[0096]
期望舵角计算模块140，用于根据期望航向ψ
tar
、当前航向ψ0和翼帆期望帆角sail
tar
，计算得到期望舵角δ
tar
；
[0097]
舵角调整模块150，用于根据期望舵角δ
tar
和当前航向ψ0，基于位置式pid控制算法，调整该目标无人帆船的舵角，同时判断目标无人帆船是否能到达期望航向ψ
tar
，若能，则跳转至任务点设置模块110，若不能，则跳转至艏侧推调整模块160；
[0098]
艏侧推调整模块160，用于在预设时间段内，若该目标无人帆船的舵角到达最大舵角，依然无法调整至期望航向ψ
tar
，则通过调整艏侧推调整航向。
[0099]
上述实现过程中，该系统通过将无人帆船的翼帆帆角与舵耦合控制，并增加艏侧推，弥补舵机艏摇力矩不足的情况，提高了控制的鲁棒性和运算速度，大大增加了无人帆船航向控制的精度和航向保持性能，同时提高了航迹可控性。并且该系统编程简单，对硬件设备要求低，可以降低制造成本。
[0100]
请参照图5，图5为本技术实施例提供的电子设备的一种示意性结构框图。电子设备包括存储器101、处理器102和通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，如本技术实施例所提供的一种基于翼帆和舵联动的无人帆船航向控制系统对应的程序指令/模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。
[0101]
其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
[0102]
处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0103]
可以理解，图5所示的结构仅为示意，电子设备还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
[0104]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示
了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0105]
另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0106]
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0107]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0108]
对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。