申请/专利权人：闽江学院;宁德师范学院

申请日：2023-05-29

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117891242A

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：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明涉及一种无人艇实时动态路径避障方法，针对无人艇的实际航行需求，所规划的路径应能满足对各类障碍物进行避障的要求，为此提出一种无人艇实时动态路径避障方法。首先，针对无人艇、障碍物及行驶安全距离提出一种模拟障碍物模拟圆的概念；接着，针对那些静止的障碍物，提出了一种绕圆形式的避障方法。然后基于无人艇监测的距离及相对位置，提出了速度避障的条件及速度避障策略；最后，针对无法满足速度避障的情况，给出了路径避障策略。通过以上的避障策略实现了无人艇海上的全方位的避障要求。

主权项：1.一种无人艇实时动态路径避障方法,其特征在于，包括以下步骤；步骤S1：无人艇通过船用雷达对障碍物进行探测，并获取障碍物的外形尺寸、运动速度vo和有效距离L；步骤S2：计算障碍物的模拟直径D'O及模拟圆；步骤S3：当障碍物的速度为零时，即是静止的，如果无人艇路径有跟障碍物干涉，则无人艇将按障碍物模拟圆圆心的相反一侧绕过去，避障路径为障碍物模拟圆的小圆弧；当障碍物的速度不为零时，则进入步骤S5；步骤S4：按步骤S3生成避障路径，并按避障路径进行避障；步骤S5：预测无人艇外接圆中心与障碍物模拟圆相交时的障碍物模拟圆中心位置，当预测位置与原位置在无人艇速度方向的两侧，则判断数Pv＝1，否则Pv＝0；步骤S6：当Pv＝1时，计算低速最大避障速度vmax；步骤S7：当Pv＝0时，计算高速最小避障速度vmin；步骤S8：判断无人艇是否能进行速度避障，假设无人艇在航行时速度范围是vU∈[vL，vUP]，当vL≤vmax或者vUP≥vmin时，则可以进行速度避障，最终按速度vU≤vmax或者vU≥vmin进行避障，否则进入步骤S9；其中，vL是无人艇最低速度，vUP是无人艇最高速度，vU是无人艇速度；步骤S9：计算无人艇与障碍物模拟圆的相遇点D，当无人艇与障碍物模拟圆相遇时，如果障碍物模拟圆圆心在无人艇路径的上方，则无人艇以与障碍物模拟圆上顶点外接的半圆作为路径进行避障；否则就按步骤S11进行避障；步骤S10：按步骤S9生成避障路径，并按避障路径进行避障；步骤S11：计算无人艇与障碍物模拟圆的相遇点D，当无人艇与障碍物模拟圆相遇时，如果障碍物模拟圆圆心在无人艇路径的下方时，则无人艇以障碍物模拟圆上侧圆弧为路径进行避障；步骤S12：按步骤S12生成避障路径，并按避障路径进行避障。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 闽江学院;宁德师范学院 一种无人艇实时动态路径避障方法

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