,進(jìn)而自動(dòng)獲取無(wú)人船的水體監(jiān)測(cè)點(diǎn);
B、根據(jù)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn),自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線,并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船;
C、通過(guò)無(wú)人船在航行時(shí)進(jìn)行水體監(jiān)測(cè),從而確定污染源范圍。
[0019]其中,步驟C和步驟D不分先后次序執(zhí)行,在航行過(guò)程中兩步驟均一直進(jìn)行中,直到完成航行。
[0020]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括有:
D、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪,若是,則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變; E、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況,若是,則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0021]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括有:
F、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物,若是,則采取避障操作;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中,步驟C、步驟D、步驟E和步驟F不分先后次序執(zhí)行,在航行過(guò)程中各步驟均一直進(jìn)行中,直到完成航行。
[0023]參考圖2,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述步驟B包括:
B1、根據(jù)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn),自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線;
B 2、根據(jù)預(yù)定航行路線,計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度;
B3、將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無(wú)人船。
[0024]參考圖3,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述步驟C包括:
Cl、通過(guò)無(wú)人船在預(yù)定航行線路上進(jìn)行低密度水體監(jiān)測(cè),并同時(shí)檢測(cè)每個(gè)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水流方向和水流速度,得到各水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水體污染濃度、水流方向和水流速度;
C2、根據(jù)各水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水體污染濃度,得到水體污染濃度梯度,進(jìn)而得到污染源范圍;
C3、控制無(wú)人船進(jìn)入污染源范圍,進(jìn)行水體采樣檢測(cè),并利用紅外及超聲波探測(cè)出偷排污管道。
[0025]參考圖4,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述步驟D包括:
D1、檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù),并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算,計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向;
D2、判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值,若是,則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0026]參考圖5,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述步驟E包括:
E1、無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向;
E2、根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向,判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致,若是,則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0027]參考圖6,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述步驟F包括:
F1、實(shí)時(shí)通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物,若是,則執(zhí)行步驟F2 ;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變;
F2、通過(guò)攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像,并根據(jù)超聲波傳感器測(cè)得的障礙物距離,計(jì)算得到障礙物的大小和位置,進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度;
F3、根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度,通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物,若是,則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度,直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒(méi)有障礙物;
F4、無(wú)人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作,并在越過(guò)障礙物后返回預(yù)定航行線路。
[0028]參考圖7,本發(fā)明一種用于無(wú)人船的污染源追蹤系統(tǒng),包括:
監(jiān)測(cè)點(diǎn)獲取單元,用于通過(guò)測(cè)試得出水流方向和水流速度,進(jìn)而自動(dòng)獲取無(wú)人船的水體監(jiān)測(cè)點(diǎn);
航線制定單元,用于根據(jù)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn),自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線,并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船;
污染追蹤單元,用于通過(guò)無(wú)人船在航行時(shí)進(jìn)行水體監(jiān)測(cè),從而確定污染源范圍。
[0029]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,還包括有:
風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船附近是否有風(fēng)浪,若是,則發(fā)送指令至無(wú)人船進(jìn)行船身調(diào)整;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變;
偏航監(jiān)測(cè)單元,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船是否發(fā)生偏航情況,若是,則發(fā)送指令至無(wú)人船返回預(yù)定航行路線;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變;
避障單元,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物,若是,則采取避障操作;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0030]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述航線制定單元包括:
航線生成單元,用于根據(jù)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn),自動(dòng)生成航行線路或自定義航行線路得到預(yù)定航行路線;
航線計(jì)算單元,用于根據(jù)預(yù)定航行路線,計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度;
航線發(fā)送單元,用于將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度發(fā)送至無(wú)人船。
[0031]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述污染追蹤單元包括有:
水體監(jiān)測(cè)單元,用于通過(guò)無(wú)人船在預(yù)定航行線路上進(jìn)行低密度水體監(jiān)測(cè),并同時(shí)檢測(cè)每個(gè)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水流方向和水流速度,得到各水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水體污染濃度、水流方向和水流速度;
污染源范圍計(jì)算單元,用于根據(jù)各水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水體污染濃度,得到水體污染濃度梯度,進(jìn)而得到污染源范圍;
排污探測(cè)單元,用于控制無(wú)人船進(jìn)入污染源范圍,進(jìn)行水體采樣檢測(cè),并利用紅外及超聲波探測(cè)出偷排污管道。
[0032]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述風(fēng)浪監(jiān)測(cè)單元包括:
水流檢測(cè)單元,用于檢測(cè)當(dāng)前的水流矢量數(shù)據(jù),并結(jié)合當(dāng)前無(wú)人船的航行矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量計(jì)算,計(jì)算得出水流實(shí)際流速和水流實(shí)際方向;
風(fēng)浪判斷單元,用于判斷水流實(shí)際流速是否大于預(yù)設(shè)的流速閾值,若是,則發(fā)送指令控制無(wú)人船降低航行速度并調(diào)整船身方向與水流實(shí)際方向一致或成180°相反方向;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0033]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述偏航監(jiān)測(cè)單元包括:
位置反饋單元,用于無(wú)人船實(shí)時(shí)反饋當(dāng)前的位置坐標(biāo)和航行方向;
偏航判斷單元,用于根據(jù)無(wú)人船反饋的位置坐標(biāo)和航行方向,判斷其是否與預(yù)定航行線路的數(shù)據(jù)不一致,若是,則計(jì)算返回預(yù)定航行路線的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并發(fā)送至無(wú)人船并立刻根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變。
[0034]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述避障單元包括:
障礙物檢測(cè)單元,用于實(shí)時(shí)通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)無(wú)人船的前方航道是否有障礙物,若是,則執(zhí)行轉(zhuǎn)向計(jì)算單元;反之,則保持當(dāng)前航行狀態(tài)不變;
轉(zhuǎn)向計(jì)算單元,用于通過(guò)攝像頭回傳得到實(shí)時(shí)的航行影像,并根據(jù)超聲波傳感器測(cè)得的障礙物距離,計(jì)算得到障礙物的大小和位置,進(jìn)而計(jì)算出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度;
轉(zhuǎn)向調(diào)整單元,用于根據(jù)轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度,通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)在轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)是否有障礙物,若是,則重新計(jì)算轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度,直到轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)沒(méi)有障礙物;
返回航線單元,用于無(wú)人船根據(jù)確定后的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作,并在越過(guò)障礙物后返回預(yù)定航行線路。
[0035]本發(fā)明具體實(shí)施例如下:
501、在上位機(jī)端,采用網(wǎng)格設(shè)定水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)或沿江中線設(shè)定水體監(jiān)測(cè)點(diǎn);
502、根據(jù)水體監(jiān)測(cè)點(diǎn),通過(guò)自動(dòng)生成或手動(dòng)連接水體監(jiān)測(cè)點(diǎn)形成得到預(yù)定航行路線;
503、計(jì)算出航行線路各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方向以及各轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向角度并將預(yù)定航行線路發(fā)送至無(wú)人船,并將航行路線、航行線路上各坐標(biāo)點(diǎn)的航行方