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一种与障碍物距离可控的无人艇路径规划方法

杨兵 赵建森 王胜正 谢宗轩 张学生

杨兵, 赵建森, 王胜正, 谢宗轩, 张学生. 一种与障碍物距离可控的无人艇路径规划方法[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02368
引用本文: 杨兵, 赵建森, 王胜正, 谢宗轩, 张学生. 一种与障碍物距离可控的无人艇路径规划方法[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02368
A path planning method for Unmanned Surface Vehicle with controllable distance from obstacles[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02368
Citation: A path planning method for Unmanned Surface Vehicle with controllable distance from obstacles[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02368

一种与障碍物距离可控的无人艇路径规划方法

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02368
基金项目: 国家级-国家自然科学基金(51709167,52071199)

A path planning method for Unmanned Surface Vehicle with controllable distance from obstacles

  • 摘要: 摘 要:【目的】为了解决无人水面艇(USV)路径规划中安全性和平滑性方面的问题,提出一种与障碍物距离可控的无人艇路径规划方法。【方法】首先,结合雷达图像生成栅格化环境信息,利用维诺场算法(VFA)为每个栅格添加危险势场并建立航行界限;其次,建立与航行界限关联的危险度函数对A*算法的评价函数进行改进,利用改进的A*算法进行路径规划;最后,针对航行路径转向角较大的问题,采用梯度下降法(GDM)进行航行路径的平滑处理,得到满足USV实际航行要求的连续平滑路径。【结果】通过仿真实验证明,提出的路径规划方法通过设置不同的航行界限可以实现路径与障碍物之间距离的控制且平滑性符合航行要求。【结论】该方法在无人水面艇路径规划过程中具有一定的合理性和有效性,可为USV自主避障决策提供参考。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-30
  • 网络出版日期:  2021-07-26

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