申请/专利权人：陕西欧卡电子智能科技有限公司

申请日：2024-02-02

公开（公告）日：2024-05-24

公开（公告）号：CN117669396B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27;G06F17/10;G06F17/16;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.24#授权;2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种无人船运动检测方法、装置、无人船及存储介质，其中，方法包括：接收控制模块下发的油门值，并根据油门值计算无人船的纵向作用力、横向作用力以及转矩；根据纵向作用力、横向作用力以及转矩组成输入向量，并将输入向量输入至构建的船舶运动模型以得到预测输出向量，其中，船舶运动模型由预先采集到的样本纵向作用力、样本横向作用力以及样本转矩对初始船舶运动模型进行训练得到；根据观测输出向量及预测输出向量确定残差范数，并根据残差范数检测无人船的运动是否存在异常，其中，观测输出向量由获取到的横向速度、纵向速度以及角速度确定。本发明能够实时准确检测和分析无人船的运动状态，确保无人船在复杂水域环境中安全运行。

主权项：1.一种无人船运动检测方法，所述无人船包括控制模块，其特征在于，包括：接收所述控制模块下发的油门值，并根据所述油门值计算无人船的纵向作用力、横向作用力以及转矩；根据所述纵向作用力、所述横向作用力以及所述转矩组成输入向量，并将所述输入向量输入至构建的船舶运动模型以得到预测输出向量，其中，所述船舶运动模型由预先采集到的样本纵向作用力、样本横向作用力以及样本转矩对自定义的三自由度的初始船舶运动模型进行训练得到；根据观测输出向量及所述预测输出向量确定残差范数，并根据所述残差范数检测所述无人船的运动是否存在异常，其中，所述观测输出向量是由获取到的横向速度、纵向速度以及角速度确定的；其中，由预先采集到的所述样本纵向作用力、所述样本横向作用力以及所述样本转矩对自定义的三自由度的初始船舶运动模型进行训练得到所述船舶运动模型，包括：根据预先采集到的所述样本纵向作用力、所述样本横向作用力、所述样本转矩以及所述无人船的质量自定义惯性质量矩阵、向心力与科氏力系数矩阵、阻力系数矩阵以及转矩；根据自定义的所述惯性质量矩阵、所述向心力与科氏力系数矩阵、所述阻力系数矩阵以及所述转矩建立三自由度的所述初始船舶运动模型；对所述初始船舶运动模型进行训练得到所述船舶运动模型；其中，所述对所述初始船舶运动模型进行训练得到所述船舶运动模型，包括：将所述初始船舶运动模型表示为状态空间形式的初始状态空间船舶运动模型，其中，所述初始状态空间船舶运动模型包括状态向量、状态矩阵、输入向量以及输入矩阵；根据所述状态向量、所述状态矩阵、所述输入向量以及所述输入矩阵确定状态空间船舶运动模型，其中，所述状态空间船舶运动模型中的参数估计向量是由所述状态矩阵和所述输入矩阵确定的；使用动态遗忘因子递推最小二乘法对所述参数估计向量进行估计以得到当前时刻的向量估计值，将所述向量估计值输入所述状态空间船舶运动模型得到所述船舶运动模型；其中，所述使用动态遗忘因子递推最小二乘法对所述参数估计向量进行估计以得到当前时刻的向量估计值，包括：获取所述状态空间船舶运动模型中当前时刻的所述输入向量和输出向量，根据所述输入向量和所述输出向量计算出增益；根据前一时刻的动态遗忘因子及最小动态遗忘因子计算出当前时刻的所述动态遗忘因子；根据所述增益、所述输出向量、当前时刻的所述动态遗忘因子以及前一时刻的所述向量估计值更新当前时刻的所述向量估计值。

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