對(duì)于多船會(huì)遇場(chǎng)景而言,在反應(yīng)型避碰規(guī)劃中考慮操船者意圖具有明顯的優(yōu)越性,可在緊迫局面下更合理地執(zhí)行《1972年國(guó)際海上避碰規(guī)則》(即COLREGs)的背離規(guī)則。對(duì)此,提出一種基于隱馬爾可夫模型的操船意圖預(yù)報(bào)方法,將生成的目標(biāo)船意圖預(yù)報(bào)結(jié)果與經(jīng)典速度障礙法相融合,產(chǎn)生更合理的碰撞危險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,據(jù)此建立的反應(yīng)型避碰規(guī)劃算法比經(jīng)典速度障礙法更安全。依托案例三體船成功完成的自主避碰試驗(yàn),驗(yàn)證了所提改進(jìn)算法的有效性、可靠性和實(shí)時(shí)性,對(duì)智能船舶自主避碰系統(tǒng)的深化研究具有借鑒意義。

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圖1案例三體船完整外型案例三體船的操縱性方程及其各項(xiàng)參數(shù)關(guān)系的表

?1.1案例三體船的動(dòng)力學(xué)模型本次針對(duì)一艘案例三體船構(gòu)建完整的自主避碰系統(tǒng)，用以完成自主避碰的仿真模擬和航行試驗(yàn)。案例船的三個(gè)船體都采用S標(biāo)準(zhǔn)型，主船體總長(zhǎng)1.2m，附船體總長(zhǎng)1.0m，三體總寬度0.9m，船體線型和具體參數(shù)見文獻(xiàn)[11]。該船的推進(jìn)機(jī)構(gòu)是一對(duì)外懸于船中兩側(cè)的直徑....

圖5試驗(yàn)場(chǎng)景1中各船航行軌跡c)T=25sd)T=30s

槌【?1試驗(yàn)場(chǎng)景2試驗(yàn)場(chǎng)景1試驗(yàn)場(chǎng)景2試驗(yàn)場(chǎng)景1試驗(yàn)場(chǎng)景2試驗(yàn)場(chǎng)景1試驗(yàn)場(chǎng)景2本船(25,37)(25,37)3.1423.1420.00.0(20,35)(20,35)目標(biāo)船1(10,50)(10,50)0.7850.7850.80.8(20,20)(20,20)目標(biāo)船2(15....

圖6試驗(yàn)場(chǎng)景2中各船航行軌跡c)T=25sd)T=30s

智能船舶—120—碰，2個(gè)策略沒有明顯沖突。但是，在T=15s時(shí)刻，目標(biāo)船2希望以一次操船動(dòng)作同時(shí)避開目標(biāo)船1和本船，因此選擇左轉(zhuǎn)從目標(biāo)船1船尾繞行的避讓策略，目標(biāo)船1也被迫以左轉(zhuǎn)的方式同時(shí)避讓本船和目標(biāo)船2。此時(shí)，本船已根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)出2艘目標(biāo)船的左轉(zhuǎn)意圖，因此向右轉(zhuǎn)彎的局部....

圖7目標(biāo)船與本船距離的變化時(shí)歷b)場(chǎng)景2

焙劍?2個(gè)策略存在輕微沖突。在T=15s時(shí)刻，目標(biāo)船1選擇右轉(zhuǎn)從目標(biāo)船2船尾繞行的避讓策略，目標(biāo)船2同樣選擇右轉(zhuǎn)從本船船尾繞行的避讓策略。此時(shí)，本船已根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)出2艘目標(biāo)船的右轉(zhuǎn)意圖，因此向左轉(zhuǎn)彎和保持直航的局部可行軌跡大都落入擴(kuò)展之后的碰撞椎內(nèi)，而一條右轉(zhuǎn)從目標(biāo)船1船尾繞....

本文編號(hào)：3975567