申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2023-09-01

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN117173934B

主分类号：G08G3/02

分类号：G08G3/02;G08B21/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2023.12.22#实质审查的生效;2023.12.05#公开

摘要：用于无人艇集群护航的海上威胁目标拦截点预报方法及系统，它属于海上威胁目标运动预报领域。本发明解决了基于现有方法计算出的拦截点进行护航的效果差的问题。本发明为：步骤一、获取海上威胁目标和护航对象的位置、速度和航向；步骤二、护航对象根据接收到的信息计算各海上威胁目标与护航对象之间的最近会遇距离和最近会遇时间；步骤三、选择安全距离，根据最近会遇距离与的大小关系以及最近会遇时间，计算出各海上威胁目标的拦截点位置坐标；步骤四、根据拦截点位置坐标，分别计算出无人艇护航编队中的每个无人艇对各海上威胁目标的拦截代价；根据计算出的拦截代价进行拦截任务分配。本发明方法可以应用于海上威胁目标拦截点预报。

主权项：1.用于无人艇集群护航的海上威胁目标拦截点预报方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、获取海上威胁目标j的当前位置xj,yj、速度vj和航向θj，j＝1,2,...,m，m表示海上威胁目标的数量，获取护航对象的当前位置xo,yo、速度vo和航向θo；并将获取的位置、速度和航向信息传输给护航对象；步骤二、护航对象根据接收到的信息计算各海上威胁目标与护航对象之间的最近会遇距离DCPA和最近会遇时间TCPA；所述步骤二的具体过程为：步骤二一、对于海上威胁目标j，计算海上威胁目标j与护航对象之间的直线距离L： 步骤二二、海上威胁目标j对于护航对象的方位角α为： 其中：中间变量步骤二三、计算海上威胁目标j与护航对象的相对速度大小、相对航向角； 其中，vr为海上威胁目标j与护航对象的相对速度大小，vxr＝vxj-vx0，vyr＝vyj-vy0，vxj为海上威胁目标j在x轴上的速度分量，vyj为海上威胁目标j在y轴上的速度分量，vx0为护航对象速度vo在x轴上的速度分量，vy0为护航对象速度vo在y轴上的速度分量； 其中，中间变量θr为海上威胁目标j与护航对象的相对航向角；步骤二四、根据L、α、vr和θr计算海上威胁目标j与护航对象之间的DCPA、TCPA；DCPA＝L*sinθr-α-πTCPA＝L*sinθr-α-πvr步骤二五、对每个海上威胁目标均执行步骤二一至步骤二四的过程；步骤三、选择安全距离dc，根据最近会遇距离DCPA与dc的大小关系以及最近会遇时间TCPA，计算出各海上威胁目标的拦截点位置坐标；步骤四、根据各海上威胁目标的拦截点位置坐标，分别计算出无人艇护航编队中的每个无人艇对各海上威胁目标的拦截代价；具体为：步骤四一、无人艇i计算海上威胁目标j的威胁代价 其中，j＝1,2,...,m，m表示海上威胁目标的数量，kj为海上威胁目标j的威胁程度，fj为海上威胁目标j的防御力；步骤四二、计算无人艇i的航程代价 其中，lij为无人艇i至海上威胁目标j的拦截点的路径距离，L′为预警范围，L′0；步骤四三、计算无人艇i的转向代价 其中，ψi0为无人艇i的当前航向，ψij为无人艇i拦截海上威胁目标j时的航向；步骤四四、计算护航对象受威胁代价 其中，dij为无人艇i拦截到海上威胁目标j时，海上威胁目标j与护航对象的路径距离；步骤四五、计算无人艇i对海上威胁目标j的拦截代价Cij： 其中，w1、w2、w3和w4为权重系数，且w1+w2+w3+w4＝1；根据计算出的拦截代价进行拦截任务分配，再根据拦截任务分配结果对海上威胁目标进行拦截。

全文数据：

权利要求：

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