中船赛思亿(无锡)电气科技有限公司;中船赛思亿(福建)电气科技有限公司邵诗逸获国家专利权
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龙图腾网获悉中船赛思亿(无锡)电气科技有限公司;中船赛思亿(福建)电气科技有限公司申请的专利一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120215394B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510691053.0,技术领域涉及:G05B19/042;该发明授权一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法及系统是由邵诗逸;常国梅;张明达;武治江;季佳;高双建设计研发完成,并于2025-05-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法及系统,涉及船舶控制技术领域,驾驶控制步骤为:S1、基于卫星地图获取当前船舶二维坐标位置,基于气象局获取当前二维坐标位置处于航线中的风向数据,获取船舶航线状态构建数据集;S2、建立船舶行驶模型,结合实时风向数据预测船舶在未来航线中的位置与姿态变化,通过控制算法,提前计算船舶位移控制量,抵消风向因素产生的偏移。本发明确保船舶能及时、准确地回到正确航线,极大提高了船舶在复杂环境下的导航精准度,并实现了船舶航行参数的精细化调节,避免了不必要的能源浪费,避免了偏离目标航线,增加了碰撞、搁浅的风险。
本发明授权一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于人工智能的自动船舶驾驶控制方法,其特征在于,驾驶控制步骤为: S1、基于卫星地图获取当前船舶二维坐标位置,基于气象局获取当前二维坐标位置处于航线中的风向数据,获取船舶航线状态构建数据集; S2、建立船舶行驶模型,结合实时风向数据预测船舶在未来航线中的位置与姿态变化,通过控制算法,提前计算船舶位移控制量,抵消风向因素产生的偏移; S3、遭遇突发大风造成偏离航线时,基于A*算法生成航线修正路径; S4、基于船舶当前惯性状态、转向情况与航线安全,对生成的修正路线筛选出最佳修正路径,行驶至航线中; S5、基于优化控制算法,将船舶位移控制量、能耗与结构应力作为优化目标,建立目标函数与约束条件,基于粒子群优化算法,在船舶修正驶向航线时,寻找一组最优的控制参数,基于最优控制参数控制船舶行驶,减少能耗; S4步骤中筛选出最佳的修正路径具体步骤为: 采集船舶实时数据,将采集到的数据进行预处理; 基于预处理后的数据,计算评估指标量化值,包括: 惯性状态指标,通过计算修正路径与船舶当前惯性状态的匹配程度得到; 转向情况指标,通过计算修正路径对船舶转向能力的要求是否在可操作范围内;若转向角度超过船舶的最大转向能力,则得分低;若转向要求符合船舶的转向性能,船舶能够顺利完成转向操作,则得分高; 航线安全指标,通过评估修正路径在航行过程中的安全性,考虑路径与障碍物的距离、经过危险区域的概率与气象条件对路径的影响因素得到; 筛选出最佳的修正路径具体步骤进一步包括: 基于层次分析法去确定出惯性状态指标、转向情况指标与航线安全指标对应的权重值; 对每条生成的修正路径,分别计算路径上各评估指标上的得分,采用打分制,基于路径与指标的符合程度进行打分,通过加权平均公式计算当前修正路径中各项指标的综合得分值,得到各条路径的量化评估结果; 比较所有修正路径的综合得分值,选择得分最高的路径作为最佳修正路径; 存在多条路径得分相同的情况,则进一步比较路径在关键指标上的得分,优先选择关键指标得分更高的路径,确定出最佳修正路径; 将最佳修正路径信息发送至船舶的导航与操控系统,引导船舶安全回到预定航线; S5步骤中建立的目标函数包括:位移控制目标、能耗目标与结构应力目标; 位移控制目标通过对比船舶实际行驶位置、航向与目标值的差异,差异越小表明越接近理想航线,将这种差异量化为位移控制代价; 能耗目标通过依据船舶动力系统特性建立能耗计算模型,考虑推进力大小因素对能耗的影响,计算航行过程中的总能耗代价; 结构应力目标通过分析舵角和推进力的变化情况估算船舶结构承受的应力,应力水平越高,对应应力代价越大; 将三个目标按比例权重相加,形成综合衡量船舶运行效果的目标函数。
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