申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2021-04-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113515109B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D109/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.11.05#实质审查的生效;2021.10.19#公开

摘要：本发明公开了一种模拟海洋动态不确定环境的航行器路径规划方法，根据实际环境对海洋区域中的规律性环境因素进行模型构建，根据不同障碍物对航行的影响程度分配障碍权值，并在路径运行过程中对障碍物的位置进行更新；在对路径进行优化时，使用启发式方法使路径更倾向于远离障碍物；对路径进行评价时，从起点开始进行计时，实时对障碍物的位置进行更新，检查航行器是否碰到障碍物，并根据权值影响评价值。本发明中的环境模型随着路径构建实时更新，模拟现实环境的动态阻碍和静态障碍，构成算法中的动态约束和静态约束，使优化得到的路径更具实用性和可靠性。

主权项：1.一种模拟海洋动态不确定环境的航行器路径规划方法，其特征在于，根据实际环境对海洋区域中的规律性环境因素进行模型构建，根据不同障碍物对航行的影响程度分配障碍权值，并在路径运行过程中对障碍物的位置进行更新；在对路径进行优化时，使用启发式方法使路径更倾向于远离障碍物；对路径进行评价时，从起点开始进行计时，实时对障碍物的位置进行更新，检查航行器是否碰到障碍物，并根据权值影响评价值；具体包括如下步骤：S1、根据实际环境构建静止障碍物模型，并将静止障碍物对航行的障碍权值设为1；S2、根据实际环境构建动态障碍物模型，并将动态障碍物对航行的障碍权值设为（0，1）之间的值；S3、通过步骤S1构建的静止障碍物模型和步骤S2构建的动态障碍物模型，模拟出现实环境中的动态和静态障碍，并以此作为动态和静态约束，结合改进的蚁群算法构建航行器的路径；所述步骤S3中，构建航行器路径的具体过程如下：S3-1、根据已走路径计算出航行器移动到当前位置耗费的时间，并根据动态障碍物模型推算出障碍物的当前位置；S3-2、计算下一步各个方向的启发值以及判定是否碰撞到障碍物；S3-3、根据启发值和信息素构建轮盘赌；S3-4、通过轮盘赌随机选择下一步移动方向；S3-5、更新蚂蚁位置及评价值；S3-6、移动步数加1，并返回步骤S3-1，直到路径构建完成；根据航行器的当前位置到下一步可选航行方向的障碍权值计算启发值，候选方向的障碍越大，启发值越小，选择该方向的可能性越小；候选方向的障碍越小，启发值越大，选择该方向的可能性越大；当候选方向上为静止障碍物时，启发值为0；当候选方向上为动态障碍物时，启发值为1减动态障碍物对应的障碍权值；当候选方向上没有障碍时，启发值为1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 一种模拟海洋动态不确定环境的航行器路径规划方法

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