多约束条件下基于稀疏迭代势场法的无人艇局部避碰方法

多约束条件下基于稀疏迭代势场法的无人艇局部避碰方法

论文摘要

针对传统人工势场法容易陷入局部最小值点的问题以及采用栅格法离散化环境建模后,无法规划任意角度路径的缺陷,提出一种基于稀疏点约束的改进迭代势场算法。首先建立了安全距离模型和一种更加简单的势函数(与起点、终点的距离函数),然后利用二分搜索的思想和稀疏约束方法找到稀疏点,从而在栅格地图中规划出一条任意角度的最短安全路径。之后针对无人艇高速航行时对动态障碍物避碰这一问题,尤其是航行过程中需要满足国际海上避碰规则公约这一难点。在无人艇避碰的同时考虑海事规则以及运动学约束,让无人艇能够实时规划出一条最优路径。仿真分析和实船试验均验证了本文所提方法的有效性,且表明稀疏迭代势场法的运行效率比传统迭代势场算法提高14倍。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 文龙贻彬,胡常青,赵荣利,徐宇新

关键词: 无人水面艇,迭代势场,稀疏点,多约束,局部避碰

来源: 舰船科学技术 2019年23期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 船舶工业,自动化技术

单位: 北京航天控制仪器研究所,中国地质大学(北京)工程技术学院,青岛海洋科学与技术试点国家实验室

基金: 山东省重大科技创新工程专项(2018SDKJ0204-2)

分类号: U664.82

页码: 155-161

总页数: 7

文件大小: 3973K

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