發(fā)布時(shí)間：2024-03-06 23:30

　　針對無人船在未知海洋環(huán)境下的避碰問題,提出了一種基于集合制導(dǎo)和動(dòng)態(tài)窗口約束的無人船自主動(dòng)態(tài)避碰方法。為了使無人船能夠在沿預(yù)先規(guī)劃路徑航行的同時(shí)規(guī)避障礙物,采用了一種基于集合制導(dǎo)算法的無人船航行模式切換策略。當(dāng)滿足一定條件時(shí),該策略能夠使無人船在路徑跟隨模式和避碰模式之間進(jìn)行切換,以實(shí)現(xiàn)航跡跟蹤控制與避碰路徑規(guī)劃相結(jié)合;同時(shí)考慮到船舶自身的操縱性能,設(shè)計(jì)了一種基于動(dòng)態(tài)窗口約束的反應(yīng)式避碰方法。仿真試驗(yàn)表明,在滿足國際海上避碰規(guī)則的前提下,該方法能夠使無人船在沿預(yù)設(shè)路徑航行的同時(shí),有效地規(guī)避障礙物。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖2無人船避碰路徑點(diǎn)

inmax,，此時(shí)總是在切錐之內(nèi)，路徑跟蹤模式有效。當(dāng)omRR時(shí)（圖1(b)所示），C,，此時(shí)min，只有當(dāng)0時(shí)，在切錐之內(nèi)，路徑跟蹤模式有效，當(dāng)0時(shí)，避碰模式有效。當(dāng)oR時(shí)（圖1(c)所示），此時(shí)USV到障礙物中心的距離在有效值集C外，違背了避碰控制的目標(biāo)。2.2無人船動(dòng)態(tài)窗口....

圖1無人船與障無人船無人（a）無人船在安全區(qū)域（b）無人船

61卷第3期（總第235期）陳天元，等：基于集合制導(dǎo)和動(dòng)態(tài)窗口約束的無人船自主動(dòng)態(tài)避碰方法研究179無人船障礙物無人船障礙物無人船障礙物（a）無人船在安全區(qū)域（b）無人船在避碰區(qū)域（c）無人船在禁止區(qū)域圖1無人船與障礙物的相對位置當(dāng)mR時(shí)（圖1(a)所示），,mCR,故minma....

圖1無人船與障礙物的相對位置無人船無人船無人船（a）無人船在安全區(qū)域（b）無人船在避碰區(qū)域（c）無人船在禁止區(qū)域

61卷第3期（總第235期）陳天元，等：基于集合制導(dǎo)和動(dòng)態(tài)窗口約束的無人船自主動(dòng)態(tài)避碰方法研究179無人船障礙物無人船障礙物無人船障礙物（a）無人船在安全區(qū)域（b）無人船在避碰區(qū)域（c）無人船在禁止區(qū)域圖1無人船與障礙物的相對位置當(dāng)mR時(shí)（圖1(a)所示），,mCR,故minma....

圖3海事避碰規(guī)則劃分圖

上式中，min為無人船避障的最小艏向角，max為無人船避障的最大艏向角。因此可以得到無人船的艏向角窗口為minmax,r（21）最后，將通過LOS導(dǎo)航算法得到的艏向角與艏向窗口進(jìn)行比較，判斷所得結(jié)果是否滿足無人船的操縱性約束。2.3無人船避碰規(guī)則為了避免對障礙物或無人船自身安全造....

本文編號：3921039