Path planning method for unmanned surface vehicle with controllable distance from obstacles北大核心CSCD |
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引用本文: | 杨兵赵建森王胜正谢宗轩张学生.Path planning method for unmanned surface vehicle with controllable distance from obstacles北大核心CSCD[J].中国舰船研究,2022(6):209-215. |
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作者姓名: | 杨兵赵建森王胜正谢宗轩张学生 |
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作者单位: | 1.上海海事大学商船学院201306; |
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基金项目: | 国家重点研发计划资助项目(2019YFB1600605);上海市科技创新行动计划资助项目(18DZ1206101);国家自然科学基金资助项目(51709167,52071199)。 |
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摘 要: | 目的]为了解决水面无人艇(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USV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]仿真结果表明,所提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USV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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关 键 词: | 水面无人艇 路径规划 改进A^(*)算法 路径平滑 梯度下降法 |
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