一种GNSS信号失锁条件下小型无人船自主导航方法与流程

技术特征：
1.一种gnss信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，其特征在于，所述自主导航方法的具体步骤包括：获取无人船的导航信息和姿态信息，包括无人船的定位信息、速度信息，以及姿态信息；根据导航任务点确定无人船的航线信息，所述航线信息包括gnss信号正常区域和gnss信号失锁区域；基于获取的无人船的导航信息和航线信息，并配合pid调节控制无人船自主导航通过gnss信号失锁区域。2.根据权利要求1所述一种gnss信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，其特征在于，所述获取无人船的导航信息和姿态信息的具体步骤包括：利用gnss和ahrs获取无人船的导航信息和姿态信息，所述gnss提供无人船导航信息，包括定位、速度信息，所述ahrs测量无人船的姿态信息，包括航向角、俯仰角，以及横滚角。3.根据权利要求1所述一种gnss信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，其特征在于，所述根据导航任务点确定无人船的航线信息的具体步骤包括：获取导航任务点的起始点和终点；根据船载控制器判断是否能够实时获取无人船的gnss信号，若是则为gnss信号正常区域，否则为gnss信号失锁区域。4.根据权利要求1所述一种gnss信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，其特征在于，所述基于获取的无人船的导航信息和航线信息，并配合pid调节控制无人船自主导航通过gnss信号失锁区域的具体步骤包括：当无人船进入gnss信号失锁区域时，无人船利用ahrs实时测量自身的航向角，以及根据当前航线确定的航向为目标航向；根据得到的航向角和目标航向，基于pid实时调节控制无人船以预设电机油门值驶出gnss信号失锁区域。5.根据权利要求4所述一种gnss信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，其特征在于，无人船电机的控制油门对应的船速要提前标定，在设定无人船以某个固定速度穿越gnss信号失锁区域时，以该设定速度对应的电机控制油门值作为基值，并在此基础上进行调节控制；无人船自主导航通过gnss信号失锁区域的航行控制计算方法为：err＝nav_bearing-boat_bearingbearing_output＝kp*(err-err_last) ki*err kd*(err-2*err_last err_last_last)err_last_last＝err_lasterr_last＝err其中，err为目标航向与无人船当前航向之间差值；err_last为上次计算的航向角误差；err_las_last为上上次计算的航向角误差；nav_bearing为目标航向，由任务航线确定；boat_bearing为无人船当前航向，由ahrs获取；
bearing_output为航向角误差pid的计算；kp、ki、kd为pid调节参数，由用户自行整定得到；完成上述计算后将(bearing_output 油门值)作为控制信号发送到控制器以控制电机动作，达到航向控制，从而控制无人船驶出gnss信号失锁区域。

技术总结
本发明公开了一种GNSS信号失锁条件下小型无人船自主导航方法，包括获取无人船的导航信息和姿态信息，包括无人船的定位信息、速度信息，以及姿态信息；根据导航任务点确定无人船的航线信息，所述航线信息包括GNSS信号正常区域和GNSS信号失锁区域；基于获取的无人船的导航信息和航线信息，并配合PID调节控制无人船自主导航通过GNSS信号失锁区域。本发明通过获取无人船的导航信息和姿态信息，并根据任务点确定航线信息，从而计算确定无人船在GNSS信号失锁区域的航向，完成自主导航任务，从而解决GNSS信号失锁时无法为小型无人船提供长航时、高精度的自主导航的问题。高精度的自主导航的问题。高精度的自主导航的问题。


技术研发人员：闫刚 张新钊
受保护的技术使用者：安徽科微智能科技有限公司
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2022/12/30