[0105]在框906中，基于來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的傳感器信息來(lái)確定風(fēng)向。在一個(gè)實(shí)施例中，基于羅盤(pán)讀數(shù)和剛性翼角度來(lái)估計(jì)風(fēng)向。
[0106]在框908中，確定導(dǎo)航到航點(diǎn)的航線。航線可包括沿類似于傳統(tǒng)航海船的改變航向和順風(fēng)轉(zhuǎn)向的路徑的一系列控制面元件變化。
[0107]在框910中，確定控制面角度。在一個(gè)實(shí)施例中，控制面元件角度可選自第一最大角度、第二最大角度和中間角度，并且在跨越風(fēng)的方向的期望的航向存在變化的時(shí)候，或在幾乎不需要提升的時(shí)候更新。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制面元件角度在第一最大角度和第二最大角度之間連續(xù)。
[0108]在框912中，基于所確定的控制面角度生成信號(hào)以定位控制面元件。
[0109]在框914中，確定船舵位置。船舵位置可對(duì)應(yīng)于船舵的船舵調(diào)整片組件的位置。
[0110]在框916中，基于所確定的船舵位置生成信號(hào)以定位船舵。
[0111]圖1OA至圖B示出用于控制根據(jù)本文描述的自主無(wú)人航海船的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的自主無(wú)人航海船的方法的流程圖。
[0112]圖1OA示出用于控制根據(jù)本文描述的自主無(wú)人航海船的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的自主無(wú)人航海船的方法的流程圖。例如，過(guò)程1000可在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置(諸如但不限于控制器302)中進(jìn)行。
[0113]在框1002中，獲得傳感器信息?？墒褂孟惹疤幚淼膫鞲衅餍畔?，以及更新的傳感器信息。
[0114]在判定框1004中，確定是否改變控制面角度?？啥ㄆ诟驴刂泼娼嵌?。在一個(gè)實(shí)施例中，在跨越風(fēng)的方向的期望的航向存在變化的時(shí)候，或在幾乎不需要提升的時(shí)候更新控制面角度。如果確定控制面角度是不改變，則處理返回到框1002。否則，處理繼續(xù)到框
1006ο
[0115]在框1006中，確定更新的控制面角度。
[0116]在框1008中，基于所更新的控制面角度生成信號(hào)以重新定位控制面元件。
[0117]圖1OB示出用于控制根據(jù)本文描述的自主無(wú)人航海船的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的自主無(wú)人航海船的方法的流程圖。例如，過(guò)程1020可在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置(諸如但不限于控制器302)中進(jìn)行。
[0118]在框1022中，獲得傳感器信息。
[0119]在判定框1024中，確定是否改變船舵位置。船舵位置可定期更新。在一個(gè)實(shí)施例中，船舵位置在一秒約100倍和一分鐘約一倍之間進(jìn)行更新。更具體而言，船舵位置可在一秒約60倍和一秒約10倍之間進(jìn)行更新。如果確定船舵位置不改變，則處理返回到框1022。否則，處理繼續(xù)到框1026。
[0120]在框1026中，確定更新的船舵位置。船舵位置可對(duì)應(yīng)于船舵的船舵調(diào)整片組件的位置。
[0121]在框1028中，基于所更新的船舵位置生成信號(hào)以重新定位船舵。在一個(gè)實(shí)施例中，生成信號(hào)以重新定位船舵的船舵調(diào)整片組件。
[0122]雖然已經(jīng)通過(guò)具體實(shí)施例及其應(yīng)用的方式描述了本文所公開(kāi)的本發(fā)明，但是在不脫離權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)其做出多種修改和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)人自主航行船，包括: 主船體，包括主軸； 剛性翼，與所述主船體旋轉(zhuǎn)地耦接，其中，所述剛性翼圍繞所述剛性翼的旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)； 控制器，被配置為保持期望的航向； 控制面元件，被配置為基于由所述控制面元件上的風(fēng)所施加的力以空氣動(dòng)力控制所述剛性翼的翼角，其中，所述控制器被配置為確定控制面角度并且基于所述控制面角度生成信號(hào)以定位所述控制面元件； 船舵，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為確定船舵位置并且生成信號(hào)以將所述船舵定位到所述船舵位置；和 龍骨，在所述龍骨的第一端與所述主船體相耦接，其中，所述龍骨包括壓載，所述壓載足以提供足以使所述主船體從任何位置被被動(dòng)扶正的正扶正力矩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括: 第一舷外支架船體，被配置為在所述主船體在圍繞所述主船體的主軸的第一方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)提供第一附加扶正力矩；和 第二舷外支架船體，被配置為在所述主船體在圍繞所述主船體的主軸的第二方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)提供第二附加扶正力矩， 其中，所述壓載足以從給定所述第一附加扶正力矩和給定所述第二附加扶正力矩的任意位置被動(dòng)扶正所述主船體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為: 在導(dǎo)航到至少一個(gè)航點(diǎn)位置期間實(shí)時(shí)計(jì)算多個(gè)控制面角度；并且 基于所述多個(gè)控制面角度生成多個(gè)信號(hào)以定位所述控制面元件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括包含天線的無(wú)線通信裝置， 其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為從所述無(wú)線通信裝置獲得所述至少一個(gè)航點(diǎn)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述無(wú)線通信裝置進(jìn)一步被配置為基于與所述控制器相耦接的至少一個(gè)裝置傳輸由所述控制器生成的數(shù)據(jù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為定期確定更新的船舵位置并且生成信號(hào)以將所述船舵定位到所述更新的船舵位置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述主船體包括具有降低浮力的狹窄的船首。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述主船體包括至少一個(gè)完全密封的艙室和被定位在所述至少一個(gè)完全密封的艙室上方的并且在所述主船體被定位在正常運(yùn)行范圍內(nèi)時(shí)被定位在水位線上方的至少一個(gè)部分密封的艙室， 其中，所述至少一個(gè)部分密封的艙室包括至少一個(gè)排放口，所述排放口被定位為在所述主船體被定位為在正常運(yùn)行范圍內(nèi)時(shí)允許所述至少一個(gè)部分密封的艙室基本上完全排放。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括至少一個(gè)有效載重艙。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述至少一個(gè)有效載重艙被設(shè)置在所述主船體上。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括與所述龍骨的第二端和所述船舵的第二端相耦接的下球囊， 其中，所述船舵的所述第一端與所述主船體相耦接，并且 其中，所述下球囊是負(fù)浮力的。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括與所述龍骨的第二端和所述船舵的第一端相耦接的下球囊， 其中，所述船舵的第二端從所述下球囊延伸，并且 其中，所述下球囊是負(fù)浮力的。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括至少一個(gè)浮力翼艙室， 其中，所述主船體和所述剛性翼中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)密封艙室，所述至少一個(gè)密封艙室被配置為選擇性地涌出水以淹沒(méi)所述主船體和所述剛性翼，而使所述至少一個(gè)浮力翼艙室停留在水位線上方。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，進(jìn)一步包括與所述控制器相耦接的至少一個(gè)電源， 其中，所述至少一個(gè)電源包括與至少一個(gè)電池相耦接的至少一個(gè)太陽(yáng)能板。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述控制器進(jìn)一步被配置為基于羅盤(pán)讀數(shù)、所述翼角、所述控制面角度和由所述控制器生成的估計(jì)的航海模型來(lái)估計(jì)風(fēng)向。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述控制面元件朝向所述剛性翼的后緣而被設(shè)置在所述剛性翼上。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船， 其中，所述控制面元件被設(shè)置在尾板上， 其中，所述剛性翼與包括第一端和第二端的吊桿相耦接， 其中，所述吊桿的所述第二端從所述剛性翼的后緣延伸，并且 其中，所述吊桿的所述第二端與所述尾板相耦接。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)人自主航行船， 其中，所述吊桿的所述第一端從所述剛性翼的前緣延伸，并且 其中，所述吊桿的所述第一端與配重相耦接，所述配重被配置為相對(duì)于所述剛性翼的所述旋轉(zhuǎn)軸動(dòng)態(tài)地平衡所述剛性翼、所述吊桿和所述尾板。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述旋轉(zhuǎn)軸被選擇以相對(duì)于所述剛性翼的所述旋轉(zhuǎn)軸靜態(tài)地平衡所述剛性翼。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人自主航行船，其中，所述船舵包括船舵調(diào)整片，其中，所述船舵位置包括船舵調(diào)整片位置。
【專利摘要】無(wú)人自主航行船包括主船體；與該主船體旋轉(zhuǎn)地耦接的剛性翼，其中該剛性翼圍繞該剛性翼的旋轉(zhuǎn)軸自由旋轉(zhuǎn)；控制器，被配置為保持期望航向；控制面元件，被配置為基于由該控制面元件上的風(fēng)所施加的力以空氣動(dòng)力控制該剛性翼的翼角，其中該控制器被配置為確定控制面角度并基于該控制面角度生成信號(hào)以定位該控制面元件；船舵，其中該控制器進(jìn)一步被配置為確定船舵位置并生成信號(hào)以將該船舵定位到該船舵位置；和龍骨，包括壓載，該壓載足以提供足以使該主船體從任何位置被動(dòng)扶正的正扶正力矩。
【IPC分類】B63B35/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105228893
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480027607
【發(fā)明人】理查德·埃利奧特·詹金斯, 迪倫·歐文斯
【申請(qǐng)人】無(wú)人風(fēng)動(dòng)力裝置航行公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2014年3月14日
【公告號(hào)】US9003986, US9381985, US20140261126, US20150210369, WO2014152068A1