本发明涉及导航定位，具体涉及一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法。
背景技术：
1、无人船具有体积小、速度快、成本低和无人员安全风险等优点，可以在危险海域或者极端天气情况下执行海底地形测绘、资源勘探、科学考察等多种任务。拓展了科研的水上作业范围，具有很高的性价比，因此成为海洋科研项目必不可少的设备。目前，国内外有很多企业、研究机构和大学已经开展了无人艇的开发工作。
2、由于海洋气候环境的恶劣，在高海况及极端危险海域下对无人船进行人工回收的操作难度较大，为保障无人艇能够现实高精度、高安全地回收，提高无人船在复杂海况条件下的布放回收效率，实现无人船回收的自动化及智能化无疑是目前需要解决的关键问题之一。当前，无人艇的回收主要采用人工遥控的方式，依赖人的视觉将无人艇手动操纵至回收平台附近，再由人工配合操作回收平台对无人艇进行回收，这样的回收方式不仅效率低、风险大，且回收精度难以保证。
3、因此，现需要一种回收效率高、回收风险小的基于组合导航定位技术的无人船回收方法。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，以解决现有技术中无人船的回收方式效率低、风险大，且回收精度低的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，具体包括如下步骤：
3、s1，无人船通过搭载的第一组合导航系统，获取无人船行驶时的姿态信息。
4、s2，回收吊架搭载的第二组合导航系统得到回收吊架的姿态信息。
5、s3，设立无人船红外回收区，无人船进入红外回收区后，无人船通过第一组合导航系统中的红外扫描模块和第二组合导航系统的红外热源模块获得相对位置信息，并估计回收吊架在实际场景中的位置信息。
6、s4，将相对位置信息、估计的回收吊架在实际场景中的位置信息和组合导航系统解算出的无人船和回收吊架姿态信息进行基于卡尔曼滤波方法的数据融合，无人船根据融合后的数据进行轨迹规划，完成无人船的回收。
7、进一步地，第一组合导航系统包括：红外扫描模块、gnss定位模块和ins惯性导航模块；红外扫描模块包括：左红外扫描仪和右红外扫描仪。
8、第二组合导航系统包括：红外热源模块、gnss定位模块和ins惯性导航模块；红外热源模块包括：第一热源、第二热源和第三热源。
9、gnss定位模块采用gps定位系统，ins惯性导航模块包括加速度计、陀螺仪和其他惯性传感器。
10、进一步地，左红外扫描仪和右红外扫描仪沿无人船中轴线对称安装，左红外扫描仪和右红外扫描仪的连线与无人船的重心位于同一直线。
11、进一步地，第二热源位于回收吊架的重心位置上，第一热源和第三热源关于第二热源对称安装，第一热源和第三热源分布在回收吊架的顶部两侧，第一热源、第二热源和第三热源安装位置呈三角分布，且第二热源温度高于第一热源和第三热源。
12、进一步地，第一组合导航系统中的gnss定位模块的天线分别安装在无人船的船头和船尾的天线桅杆上； 第一组合导航系统中的ins惯性导航模块安装在无人船的重心位置。
13、进一步地，步骤s3具体包括如下步骤：
14、s3.1，使用红外扫描模块捕捉回收吊架的红外热源模块发出的红外辐射，得到红外热图像。
15、s3.2，对红外热图像进行预处理，包括：降噪、增强和锐化操作。
16、s3.3，利用公式（1）将红外辐射转换为温度信息，进而得到红外热图像的温度数据；
17、 （1）；
18、其中，为校准参数；为红外热源表面积；为红外热源辐射功率，即红外辐射值；为红外热源表面的绝对温度；为红外热源发射率，表示物体表面对辐射的吸收和发射能力，取值范围在 0 到 1 之间；σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数。
19、 s3.4，基于纹理分析方法，提取回收吊架上红外热源的热图像特征，包括：形状、大小、温度分布和空间关系特征，判断红外热源的热图像特征是否符合热源实际特征情况，若符合，则说明无人船已经进入红外回收区，则利用公式（2）、（3）、（4）和（5）计算无人船和回收吊架的相对位置信息；若不符合，则重新进行扫描；
20、 （2）；
21、 （3）；
22、 （4）；
23、 （5）；
24、其中，为左、右红外扫描仪到第二红外热源的距离，即或;为左、右红外扫描仪发射红外信号的速度；为左、右红外扫描仪发射红外信号到接受红外信号的时间差；左、右红外扫描仪连线所成直线与右红外扫描仪和第二红外热源连线所成直线的夹角为；为右红外扫描仪到第二热源的距离；为左、右红外扫描仪之间的间距；为左红外扫描仪到第二热源的距离；为无人船到第二热源的距离；左、右红外扫描仪连线所成直线与左红外扫描仪和第二红外热源连线所成直线的夹角为。
25、s3.5，根据提取到的回收吊架上红外热源的热图像特征，在红外热图像中对回收吊架上的红外热源进行识别跟踪，判断出红外热源在红外热图像中的位置，进而估计回收吊架在实际场景中的位置信息。
26、本发明具有如下有益效果：
27、1）红外技术不易受外界视觉影响，适应夜间或恶劣雨雪天气，可实现在不同海况下的灵活回收，增强无人船在突发情况下的自主决策和应对能力。
28、2）红外、gnss、ins三种定位技术的结合，精度更高，容错性更好，提高无人船对回收吊架的感知和定位精度。
1.一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，第一组合导航系统包括：红外扫描模块、gnss定位模块和ins惯性导航模块；所述红外扫描模块包括：左红外扫描仪和右红外扫描仪；
3.根据权利要求2所述的一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，所述左红外扫描仪和所述右红外扫描仪沿无人船中轴线对称安装，所述左红外扫描仪和所述右红外扫描仪的连线与无人船的重心位于同一直线。
4.根据权利要求2所述的一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，所述第二热源位于回收吊架的重心位置上，所述第一热源和所述第三热源关于所述第二热源对称安装，所述第一热源和所述第三热源分布在回收吊架的顶部两侧，所述第一热源、所述第二热源和所述第三热源安装位置呈三角分布，且第二热源温度高于第一热源和第三热源。
5.根据权利要求2所述的一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，所述第一组合导航系统中的gnss定位模块的天线分别安装在无人船的船头和船尾的天线桅杆上； 所述第一组合导航系统中的ins惯性导航模块安装在无人船的重心位置。
6.根据权利要求1所述的一种基于组合导航定位技术的无人船回收方法，其特征在于，步骤s3具体包括如下步骤：
