海洋資源的有效利用是當(dāng)前海洋戰(zhàn)略的一個(gè)重點(diǎn)。隨著海上人工設(shè)施的不斷增加,海上通航環(huán)境也發(fā)生了變化。一方面海洋工程設(shè)備充當(dāng)了一種海上固定障礙物,增加了附近正常通航船舶的危險(xiǎn)性,另一方面當(dāng)這些設(shè)施需要維護(hù)時(shí)不得不安排船只靠近障礙物運(yùn)送人員和物資。對于這些航行受到威脅的船舶,尋找一條安全的最短路徑具有重要意義。A^*算法作為一種經(jīng)典的路徑規(guī)劃算法,具有使用方便,能在靜態(tài)環(huán)境中找到全局最優(yōu)路徑的特點(diǎn)。本文以A^*算法為基礎(chǔ)提出了一種適用于船舶路徑規(guī)劃的多向A^*算法,在此過程中借鑒人工勢場思想,通過圖像處理和障礙環(huán)境建模改進(jìn)了搜索地圖;借鑒傳統(tǒng)A^*算法,通過改變移動(dòng)步長提出新的鄰域節(jié)點(diǎn)生成方法。具體內(nèi)容包括:（1）研究啟發(fā)式算法的基礎(chǔ)理論,分析人工勢場和傳統(tǒng)A^*算法的實(shí)現(xiàn)過程和存在的缺陷,為后文結(jié)合兩者提出改進(jìn)A^*算法改進(jìn)方案打好基礎(chǔ)。（2）在構(gòu)建適用于A^*算法的搜索地圖時(shí),首先通過海圖圖像處理提取有用通航信息,再利用像素點(diǎn)作為描述障礙物位置的基本... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

文章結(jié)構(gòu)圖

“目標(biāo)點(diǎn)位于障礙物上或者不在地圖中”； 到 D 的距離 < Speed*t 計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)對物體的引力 Fatt； 計(jì)算各個(gè)障礙物對物體的排斥合力 Frep;力 F=Fatt+Frep；力學(xué)知識計(jì)算物體移動(dòng)后的位置 Path(i)和速度 Speeed==0出“路徑規(guī)劃失敗”；觀說明了人工勢場法的工作過程：合力場構(gòu)造了一副響，物體初始點(diǎn)地勢較高，目標(biāo)點(diǎn)地勢較低，而斥物附近地勢高度。這樣，物體在勢能引導(dǎo)下與障礙目標(biāo)點(diǎn)。

3.1.2 海圖通航信息分析用于構(gòu)建適合 A*路徑規(guī)劃的障礙物地圖需要包括船舶活動(dòng)范圍內(nèi)所有可能影響船舶通航安全的信息。比如：陸地、淺灘、礁石、沉船、橋梁、航標(biāo)、風(fēng)電場水域的風(fēng)機(jī)等礙航物和水位、風(fēng)、浪、流、可能出現(xiàn)的其他船舶等威脅船舶安全航行的因素。如圖 3-1 所示，海圖上標(biāo)示了大多數(shù)上述需求信息。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于CFD方法的船舶旋回仿真研究[D]. 唐元東.大連海事大學(xué) 2015
[4]基于BFS算法的三維動(dòng)態(tài)環(huán)境下機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 金何.河南大學(xué) 2011
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本文編號：3383279