申请/专利权人：天津津航计算技术研究所

申请日：2023-11-28

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117742318A

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D109/30

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及一种基于改进切线视图法和蚁群算法的USV避碰规划方法，属于避碰规划技术领域。本发明构建全局坐标系、船体坐标系和导航器坐标系，设计实时避碰规划的优化窗口，采用改进切线视图法构建障碍模型，采用改进蚁群算法进行避碰。本发明通过采用改进切线视图构建障碍模型，用最少数据来描述局部未知环境障碍信息，提高障碍建模的识别效率和准确性；基于USV与障碍的安全航行距离为dS，将障碍有效膨化，既实现USV有效避碰，又防止障碍过度膨化影响USV的正常航行；通过设计基于双矢量角的状态转移规则克服传统蚁群算法收敛慢的问题，避免规划陷入局部最优。

主权项：1.一种基于改进切线视图法和蚁群算法的USV避碰规划方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、构建全局坐标系、船体坐标系和导航器坐标系：针对水面无人艇USV航行的海图环境建立全局坐标系，以USV为原点，USV的航行方向为X轴建立直角坐标系作为船体坐标系，以导航器为极点，USV的航行方向为极轴建立极坐标系作为导航器坐标系；S2、设计实时避碰规划的优化窗口：建立随USV同航行的优化窗口，所述优化窗口的大小设置为导航器的探测距离，每隔设定时间对所述优化窗口进行一次更新，同时对USV进行一次动态规划；S3、采用改进切线视图法构建障碍模型：利用导航器探取障碍的位置，并通过坐标变换将其转化为USV所需的位置信息，从而完成对静态未知环境的探测，进而能采用改进切线视图法对障碍进行建模；改进切线视图法包括切线视图法的膨胀方法和切线视图法的构建方法；所述膨胀方法采用切线视图法，基于USV与障碍的安全航行距离为dS，将未知环境障碍膨化；构建方法采用相对位置检测判断法判断可视性；S4、采用改进蚁群算法进行避碰；其中，蚂蚁对于下一路径的选取采用基于双矢量角的状态转移规则。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 天津津航计算技术研究所 基于改进切线视图法和蚁群算法的USV避碰规划方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD