基于遍历算法的巡航清漂船控制系统

摘要

针对大量漂浮垃圾不能进行高效快速清理的现状,研究了基于开放水域遍历算法的小型自动巡航清漂船控制系统,并提出了融合磁力计位置误差补偿算法、GPS(Global Position System)方位角与距离算法和Boustrophedon算法的开放水域遍历算法,同时引入闭环控制对清漂船运动控制系统性能进行优化。系统由GPS传感器以及电子罗盘传感器实现位置以及系统姿态信息的获取,经开放水域遍历算法处理后控制清漂船行走路线实现自主导航。利用PID(Proportion Integral Differential)控制算法控制船体推进执行机构,有效减少了边缘越界情况的发生。通过仿真实验验证了所提遍历算法的有效性,并在此基础上开展实物测试,结果显示该系统在63 m^2的多边形水域遍历覆盖率可达95%,可实现对小型水体漂浮物的高效清理,在水体清漂领域具有广阔的应用前景。