CN112578793A - 一种快速运动水面艇的避障方法 - Google Patents

一种快速运动水面艇的避障方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112578793A
CN112578793A CN202011330793.5A CN202011330793A CN112578793A CN 112578793 A CN112578793 A CN 112578793A CN 202011330793 A CN202011330793 A CN 202011330793A CN 112578793 A CN112578793 A CN 112578793A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boat
obstacle
unmanned
course
avoidance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011330793.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112578793B (zh
Inventor
张勋
杨赛强
邢文
周晓周
张宏瀚
严浙平
徐健
陈涛
周佳加
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN202011330793.5A priority Critical patent/CN112578793B/zh
Publication of CN112578793A publication Critical patent/CN112578793A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112578793B publication Critical patent/CN112578793B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

一种快速运动水面艇的避障方法，属于路线规划领域。本发明是为了解决现有水面艇的避障方法在进行转向避障时不能给出避障时间最短、偏离原航线距离最短的避障航向的问题。本发明包括：获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息；根据获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息；根据相对运用信息计算最佳避障时间；在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长；以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度；根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线；获得无人艇避障航向择优函数；由航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为最优的航向。本发明用于选择水面艇避障的航向。

Description

一种快速运动水面艇的避障方法
技术领域
本发明属于路线规划领域，特别涉及一种快速运动水面艇的避障方法。
背景技术
随着海上市场的蓬勃发展，随之带来的就是水面艇的安全因素，海面上船舶冲突加剧，越来越需要对海面艇加大保护措施。在对无人艇开展研究的过程中，重中之重就是加大对其避障能力加强，让其能够根据自己当时的情形，采取最佳的手段去避免碰撞情况的发生。
目前避碰的实现方法多种多样，包括：几何避碰、速度障碍、人工势场、模拟退火、遗传算法等。因为海面艇是在海上运行，所以同时也要遵守一些军事规则。几何避碰可以保证速度时效性，可以满足我们对实时的控制要求，但是目前的几何避碰算法无法解决当多条船相遇的时候的避碰问题且没有考虑到当需要转向避让障碍物时的避障时间是否最优和偏离路线是否最短的问题，因此目前水面艇通过转向避障时的避障方法仅能给出安全的避障路径，还不能给出时间最短、偏离原航线距离最短的避障航向，从而造成不必要的资源浪费。
发明内容
本发明目的是为了解决现有水面艇的避障方法在进行转向避障时不能给出避障时间最短、偏离原航线距离最短的避障航向的问题，而提出了一种快速运动水面艇的避障方法。
一种快速运动水面艇的避障方法具体过程为：
步骤一、获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息；
步骤二、根据步骤一获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息；
步骤三、根据相对运用信息计算最佳避障时间；
步骤四、在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长；
步骤五、以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度；
步骤六、根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线；
步骤七、获得无人艇避障航向择优函数；
步骤八、由航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为的最优航向。
本发明的有益效果为：
本发明通过对目前的运用几何作图方法进行水面艇的避障方法进行了改进，对避让转向时的航向进行选取，在保障无人艇航向安全的情况下，在安全航向范围内找到最优的航向，使得无人艇可以安全避开目标，并且使避碰的整个过程用时最短，无人艇偏离航线的距离最小，同时保障了复航的安全性。
附图说明
图1为无人艇避碰方法流程图；
图2为无人艇避碰示意图；
图3为复航路线示意图；
图4(a)为单动态障碍物避碰无人艇新航线图；
图4(b)为单动态障碍物避碰过程中时长示意图；
图4(c)为单动态障碍物避碰过程中偏离距离示意图；
图4(d)为单动态障碍物避碰复航安全距离示意图；
图5为多障碍艇示意图；
图6为无人艇在当前航向下复航航线与障碍的安全距离示意图；
图7为航向评价示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：一种快速运动水面艇的避障方法，具体过程为：
步骤一、获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息：
步骤一一、在艇身安装GPS、AIS等常用导航设备，驾驶者根据导航设备获得无人艇的航向、航速信息，障碍艇的航向、航速信息；
步骤一二、采用几何避障方法根据获取的信息获得无人艇和障碍艇的最近会遇时间TCPA和最近会遇距离DCPA；
步骤一三、根据获得的TCPA和DCPA计算无人艇和障碍艇的碰撞危险度CRI，当CRI大于0.5则有碰撞危险；
步骤一四、利用导航设备获得有碰撞危险的障碍船和无人艇的信息：无人艇航速Vo，航向Co，坐标O(xo,yo)，障碍艇的航速Vt，航向Ct，坐标B(xb,yb)，无人艇和障碍艇之间的距离Do，障碍艇的方位Eo。
步骤二、根据步骤一获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息：
Vobx＝VocosCu-VtcosCt
Voby＝VosinCu-VtsinCt
其中，Vobx为相对航速在X轴上的分量，Voby为相对速度在Y轴上的分量，Cu是安全航向范围(a，b)内的角度；
步骤三、根据相对运用信息计算最佳避障时间，具体过程为：
步骤三一、根据相对运动信息计算无人艇和障碍艇相对运用的航向C1：
Figure BDA0002795761290000031
其中，
Figure BDA0002795761290000032
步骤三二、利用相对运动航向获得无人艇与障碍艇在航向Cu下的最近会遇时间即最佳避障时间T1：
Figure BDA0002795761290000033
其中，D1是避让阶段的航程；
其中D1通过雷达测速设备获得。
步骤四、在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长：
步骤四一、计算最近会遇时间后T1后的位置P的坐标即为复航点的坐标：
Figure BDA0002795761290000034
步骤四二、航向Cu下避障过程的执行时长：
Ttotal＝T1+T2
其中，
Figure BDA0002795761290000035
步骤五、以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度，具体过程为：
步骤五一、计算T1时间后，障碍艇的位置M的坐标：
Figure BDA0002795761290000041
步骤五二、避让时间T1后，障碍艇对于无人艇相对位置：
Figure BDA0002795761290000042
其中，
Figure BDA0002795761290000043
避让时间T1后，障碍艇对于无人艇的距离：
Figure BDA0002795761290000044
步骤六、根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线，具体过程为：
步骤六一、获得无人艇在避碰航向Cu下的复航航向C2:
Figure BDA0002795761290000045
Figure BDA0002795761290000046
步骤六二、获得复航时障碍艇和无人艇的相对速度和相对航向：
Figure BDA0002795761290000047
其中，
Figure BDA0002795761290000051
Vfx是复航时障碍艇和无人艇的相对速度X轴分量，Vfy是复航时障碍艇和无人艇的相对速度y轴分量，Ct是复航时无人艇和障碍艇的相对航向。
步骤七、获得无人艇避障航向择优函数：
Figure BDA0002795761290000052
其中，DF＝DCPAf-MDCPA为无人艇复航时和障碍艇的最近会遇距离与最小安全会遇距离的差，DF描述了复航航线与目标的安全距离大小幅度，Ttotal＝T1+T2是避障和复航回归的总时长，Dd＝||Vo·sinCo·T1||是避碰航线偏离原航线的距离。
其中，DCPAf＝Dp·sin(Ct-Ep+π)是无人艇和障碍艇的最近会遇距离；
Dp是避让时间T1后，障碍艇对于无人艇的距离，Ep是避让时间T1后，障碍艇对于无人艇相对位置。
步骤八、利用航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为的最优航向，让无人艇用最少的时间以偏离原来航线最小的距离避开障碍艇，保障复航过程的安全。
实施例：
为了验证改进的几何避碰法的性能，分别对无人艇与单动态障碍会遇的局面和多动态障碍会遇的局面，使用MATLAB2016进行避碰仿真验证。
实施例一：单动态障碍物避碰仿真验证：
设无人艇初始航速V＝12kn，航向为0°,设定航路点在无人艇的方位为距离为10nmile的位置，动态障碍艇的航向Ct＝270°，航速为13kn，方位45°，距离3nmile。
初始条件障碍艇速度大于无人艇，采用高速避障。图4(a)中外侧大圆为安全圆，小圆是障碍船为圆心的所在范围。OP1和P1M是原几何避障规划的范围，弧GF所对的为无人艇航行到P2时刻的安全航向范围。在P2点作CD,CE的平行线P2R1,P2R2，在P2点作安全距离圆的切线P2A1,P2A2,由R1P2R2和A1P2A2确定了P2时刻安全相对航向范围。无人艇在位置O时刻对应的相关安全参数和对目标的避让信息如表1所示，避碰总时长0.8920h，复航时最短会遇距离大于安全距离，复航安全。
表1
DCPA 0.1203 避让机动航程 1.5073
TCPA 0.1704 复航机动航程 9.4188
CRI 1.0000 避让机动时长 0.1071
避让机动航向 1.0432 复航机动时长 0.7849
偏离原航线距离 1.1103 避碰过程时长 0.8920
航向评价值 0.7025 复航时最短会遇距离 1.2988
使用MATLAB2016按照偏离距离和复航时的安全距离求解公式，得到最优航向。
从图4(b)和图4(c)中可以看出，在可行的安全航向范围内，避碰时长随着无人艇航向的增大而增大，偏离原来航线的距离先增大后减小。
考虑不同的避碰航向对复航产生的影响，对复航时不同航向下，无人艇在未来时刻与无人艇的最短安全会遇距离进行仿真，图4(d)是无人艇复航时的最短会遇距离与无人艇的安全会遇距离的差值，反映的是当前避让航向下复航时无人艇与障碍艇的安全距离大小。从图中可以看出，当前航向大于等于弧度0.5996rad时，障碍艇不会再进入无人艇的安全范围内。
结合避碰时长，原航线距离，复航安全距离的仿真分析，可确定最优的避碰航向为0.5996rad，此航向上的无人艇避碰过程用时最少，偏离原来航线距离最小，同时复航过程不会受到该目标的二次威胁，无人艇避碰过程信息如下表所示：
表2
Figure BDA0002795761290000061
Figure BDA0002795761290000071
无人艇在O点进行避碰机动，航向为0.5996rad，航行距离为1.5444海里，复航时间为0.7307h，复航航程为8.7684nmile。整体避碰时间为0.8594h，优于0.8726h，偏离原航线的距离为复航时安全临界航向为341.12，复航航向大于临界航向，故复航航向是安全的，并且在保证复航安全的情况下，偏离原来航线最近。该航向下的偏离距离0.8717nmile优于原来的1.1103nmile。故该航向是最优的避碰航向，并且由航向评价值0.8594大于原来的0.7025加以佐证。
实施例二：多动态障碍物避障：
设定无人艇航行在多动态障碍物存在的海域中，无人艇的初始航向为0°，初始航速12kn，无人艇保持航速大小不变，无人艇的下一个航路点在无人艇的方位为0°距离为10nmile的位置，经过AIS获取的信息可知，在无人艇的附近存在四艘障碍艇，若障碍艇对无人艇的航行产生了威胁，无人艇将在保持航速大小不变的情况下进行避让航行。四艘障碍艇的相关参数下表所示：
表3
障碍艇 距离 方位 航向 航速
T1 3.00 45.00 270.00 13.00
T2 4.00 0.00 45.00 15.00
T3 5.01 356.11 - -
T4 7.28 344.05 90.00 4.00
障碍艇和无人艇间的航行安全参数：
表4
障碍艇 DCPA TCPA SRI
T1 0.1203 0.1704 1
T2 3.9658 -0.0488 0
T3 0.3392 0.4157 1
T4 4.0000 0.5000 0
从表4中可以分析出，T2与无人艇的最短会遇距离已经度过，当前航速下，只会越来越大，障碍艇T4也不会产生任何威胁。所以只需要对T1和T3进行避碰规划既可。
在图5中，PM线段即为无人艇的最优几何避碰路线，在无人艇在O点时，以无人艇所在O点为起点作障碍艇T1的安全距离圆的切线交大圆于G1,G2点，作目标T2的安全距离圆的切线交圆于F1，F2点。对于目标T1,以A1为起点作速度圆的切线交速度圆于B1,C1点。对于目标A2，以A2为起点作速度圆的切线交速度圆于B2,C2点。由相对安全航向范围可得到，障碍艇T1对于无人艇航向的约束为弧D1E1所对的大角度范围。障碍艇T2，T4对于无人艇的航向没有约束，角度范围不设限。T1，T3都对无人艇的航行产生威胁，对T1，T3进行避碰机动。由无人艇的安全航向范围和航行的经济性相结合确定为(0.5590,1.5708)，由单动态障碍物避碰仿真结果可知，无人艇的避碰时长随着航向的增大而增多，偏离原航线的距离先增大后减小，复航时使目标T1在无人艇的安全距离圈外的临界航向角为34.35°时，达到避让过程和复航过程安全下的最优效果，使得航行时间最短，偏离距离最小，但是目标T3可能会对无人艇的复航过程产生威胁。
为了验证T3所在位置是否对无人艇的复航产生威胁，在MATLAB2016下进行仿真验证：在图6中，DIST1反映了无人艇在当前航向下复航航线与目标T1的安全距离，DIST1为负时，表示目标为进入到无人艇的安全距离圈内，由图可以确认当航向不小于0.5996rad时，可以确认无人艇复航不受目标T1的威胁。DIST2反映了无人艇在当前航向下复航航线与目标T3的安全距离，DIST2为负时，表示目标为进入到无人艇的安全距离圈内，由图可以确认当航向在(0.8012,1.3254)弧度内时，可以确认无人艇复航时不受目标T3的威胁。
在图7中，co表示无人艇避碰机动时取到的安全航向，H表示不同的航向对应的评价值。可以看出，当安全航向取为0.8012rad，航行时间为0.1184h时，该航向的评价值取到最大。
经过对改进几何避碰方法的多次仿真实验，充分证明改进的几何避碰方法可以在安全的航向范围内选择一个综合最优的航向，使避碰过程和复航过程都得到安全保障，并且使避让航线偏离原来航线的距离最小，避碰用时最少。无人艇在避碰航行过程中的各项性能综合最优，并且所有行动都符合海事避碰规则里的规定，是良好的改进方法。

Claims (8)

1.一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于所述方法具体过程为：
步骤一、获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息；
步骤二、根据步骤一获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息；
步骤三、根据相对运用信息计算最佳避障时间；
步骤四、在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长；
步骤五、以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度；
步骤六、根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线；
步骤七、获得无人艇避障航向择优函数；
步骤八、由航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为的最优航向。
2.根据权利要求1所述的一种水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤一中获取无人艇有碰撞危险的障碍艇信息，具体过程为：
步骤一一、在艇身安装GPS、AIS等常用导航设备，驾驶者根据导航设备获得无人艇的航向、航速信息，障碍艇的航向、航速信息；
步骤一二、采用几何避障方法根据获取的信息获得无人艇和障碍艇的最近会遇时间TCPA和最近会遇距离DCPA；
步骤一三、根据获得的TCPA和DCPA计算无人艇和障碍艇的碰撞危险度CRI，当CRI大于0.5则有碰撞危险；
步骤一四、利用导航设备获得有碰撞危险的障碍船和无人艇的信息：无人艇航速Vo，航向Co，坐标O(xo,yo)，障碍艇的航速Vt，航向Ct，坐标B(xb,yb)，无人艇和障碍艇之间的距离Do，障碍艇的方位Eo。
3.根据权利要求2所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤二中根据步骤一获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息，具体过程为：
Vobx＝VocosCu-VtcosCt
Voby＝VosinCu-VtsinCt
其中，Vobx为相对航速在X轴上的分量，Voby为相对速度在Y轴上的分量，Cu是安全航向范围(a，b)内的角度。
4.根据权利要求3所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤三中根据相对运动信息计算最佳避障时间，具体过程为：
步骤三一、根据相对运动信息计算无人艇和障碍艇相对运用的航向C1：
Figure FDA0002795761280000021
其中，
Figure FDA0002795761280000022
步骤三二、利用相对运动航向获得无人艇与障碍艇在航向Cu下的最近会遇时间即最佳避障时间T1：
Figure FDA0002795761280000023
其中，D1是避让阶段的航程；
所述D1通过雷达测速设备获得。
5.根据权利要求4所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤四中在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长，具体过程为：
步骤四一、计算最近会遇时间后T1后的位置P的坐标即为复航点的坐标：
Figure FDA0002795761280000024
步骤四二、航向Cu下避障过程的执行时长：
Ttotal＝T1+T2
其中，
Figure FDA0002795761280000025
6.根据权利要求5所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤五中以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度，具体过程为：
步骤五一、计算T1时间后，障碍艇的位置M的坐标：
Figure FDA0002795761280000031
步骤五二、避让时间T1后，障碍艇对于无人艇相对位置：
Figure FDA0002795761280000032
其中，
Figure FDA0002795761280000033
避让时间T1后，障碍艇对于无人艇的距离：
Figure FDA0002795761280000034
7.根据权利要求6所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤六中根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线，具体过程为
步骤六一、获得无人艇在避碰航向Cu下的复航航向C2:
Figure FDA0002795761280000035
Figure FDA0002795761280000036
步骤六二、获得复航时障碍艇和无人艇的相对速度和相对航向：
Figure FDA0002795761280000037
其中，
Figure FDA0002795761280000041
Vfx是复航时障碍艇和无人艇的相对速度X轴分量，Vfy是复航时障碍艇和无人艇的相对速度y轴分量，Ct是复航时无人艇和障碍艇的相对航向。
8.根据权利要求7所述的一种快速运动水面艇的避障方法，其特征在于：所述步骤七中获得无人艇避障航向择优函数为：
Figure FDA0002795761280000042
其中，DF＝DCPAf-MDCPA为无人艇复航时和障碍艇的最近会遇距离与最小安全会遇距离的差，DF描述了复航航线与目标的安全距离大小幅度，Ttotal＝T1+T2是避障和复航回归的总时长，Dd＝||Vo·sinCo·T1||是避碰航线偏离原航线的距离；
其中，DCPAf＝Dp·sin(Ct-Ep+π)是无人艇和障碍艇的最近会遇距离；
Dp是避让时间T1后，障碍艇对于无人艇的距离，Ep是避让时间T1后，障碍艇对于无人艇相对位置。
CN202011330793.5A 2020-11-24 2020-11-24 一种快速运动水面艇的避障方法 Active CN112578793B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011330793.5A CN112578793B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种快速运动水面艇的避障方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011330793.5A CN112578793B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种快速运动水面艇的避障方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112578793A true CN112578793A (zh) 2021-03-30
CN112578793B CN112578793B (zh) 2022-04-12

Family

ID=75123231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011330793.5A Active CN112578793B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 一种快速运动水面艇的避障方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112578793B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109753068A (zh) * 2019-01-14 2019-05-14 哈尔滨工程大学 一种考虑通信情况的多usv群体协同避碰规划方法
CN113110460A (zh) * 2021-04-20 2021-07-13 哈尔滨工程大学 一种动态环境下获取水面无人艇艏向可行区间的方法
CN113687658A (zh) * 2021-09-24 2021-11-23 大连海事大学 一种面向多船实时自动避碰的模型预测控制方法
CN115344039A (zh) * 2022-07-06 2022-11-15 中国船舶科学研究中心 一种基于自适应分离组合策略的无人艇集群避障方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105717942A (zh) * 2016-01-31 2016-06-29 中国人民解放军海军航空工程学院 一种无人飞行器空间避障方法及相关路径在线规划方法
CN106022274A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 零度智控（北京）智能科技有限公司 一种避障方法、避障装置及无人驾驶机器
CN109884886A (zh) * 2019-03-29 2019-06-14 大连海事大学 一种基于宽度学习的船舶运动无模型自适应最优控制方法
CN110837255A (zh) * 2019-11-08 2020-02-25 哈尔滨工程大学 一种适用于高速水面无人艇的自主危险规避方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105717942A (zh) * 2016-01-31 2016-06-29 中国人民解放军海军航空工程学院 一种无人飞行器空间避障方法及相关路径在线规划方法
CN106022274A (zh) * 2016-05-24 2016-10-12 零度智控（北京）智能科技有限公司 一种避障方法、避障装置及无人驾驶机器
CN109884886A (zh) * 2019-03-29 2019-06-14 大连海事大学 一种基于宽度学习的船舶运动无模型自适应最优控制方法
CN110837255A (zh) * 2019-11-08 2020-02-25 哈尔滨工程大学 一种适用于高速水面无人艇的自主危险规避方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. LIFEISONG: "A two-level dynamic obstacle avoidance algorithm for unmanned surface vehicles", 《OCEAN ENGINEERING》 *
TONG XINCHI: "A Research on Intelligent Obstacle Avoidance for Unmanned Surface Vehicles", 《2018 CHINESE AUTOMATION CONGRESS (CAC)》 *
ZHANG XUN: "Design and Implementation of Marine Environmental Information Observation System Based on UUV", 《2011 THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON MEASURING TECHNOLOGY AND MECHATRONICS AUTOMATION》 *
周晓周: "高速水面艇实时动态避碰方法的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 *
杜开君: "基于海事规则的水面无人艇动态障碍规避方法", 《船海工程》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109753068A (zh) * 2019-01-14 2019-05-14 哈尔滨工程大学 一种考虑通信情况的多usv群体协同避碰规划方法
CN109753068B (zh) * 2019-01-14 2022-06-21 哈尔滨工程大学 一种考虑通信情况的多usv群体协同避碰规划方法
CN113110460A (zh) * 2021-04-20 2021-07-13 哈尔滨工程大学 一种动态环境下获取水面无人艇艏向可行区间的方法
CN113110460B (zh) * 2021-04-20 2022-09-02 哈尔滨工程大学 一种动态环境下获取水面无人艇艏向可行区间的方法
CN113687658A (zh) * 2021-09-24 2021-11-23 大连海事大学 一种面向多船实时自动避碰的模型预测控制方法
CN113687658B (zh) * 2021-09-24 2023-11-24 大连海事大学 一种面向多船实时自动避碰的模型预测控制方法
CN115344039A (zh) * 2022-07-06 2022-11-15 中国船舶科学研究中心 一种基于自适应分离组合策略的无人艇集群避障方法
CN115344039B (zh) * 2022-07-06 2023-08-18 中国船舶科学研究中心 一种基于自适应分离组合策略的无人艇集群避障方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112578793B (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112578793B (zh) 一种快速运动水面艇的避障方法
CN108445879B (zh) 一种基于预测碰撞危险区域的无人艇避障方法
He et al. Quantitative analysis of COLREG rules and seamanship for autonomous collision avoidance at open sea
Huang et al. Generalized velocity obstacle algorithm for preventing ship collisions at sea
CN109597417B (zh) 一种基于避碰准则的多usv群体协同避碰规划方法
Lazarowska A discrete artificial potential field for ship trajectory planning
CN110262492B (zh) 一种无人艇的实时避碰和目标跟踪方法
CN109782807B (zh) 一种回形障碍物环境下的auv避障方法
CN110083159B (zh) 基于sbg和动态窗口约束的无人船自主动态避碰方法
Svec et al. Dynamics-aware target following for an autonomous surface vehicle operating under COLREGs in civilian traffic
Agrawal et al. COLREGS-compliant target following for an Unmanned Surface Vehicle in dynamic environments
CN108459602B (zh) 多障碍复杂环境下欠驱动无人艇的自主靠泊方法
CN112965477A (zh) 一种基于动态安全域和避碰规则的障碍物避碰方法
JP2021018484A (ja) 周辺状態表現方法、避航動作学習プログラム、避航動作学習システム、及び船舶
Guan et al. Autonomous collision avoidance of unmanned surface vehicles based on improved A-star and dynamic window approach algorithms
CN111580518A (zh) 一种基于改进果蝇优化和动态窗口法的无人艇分层避障方法
JP6882243B2 (ja) 避航支援装置
Lee et al. A collision avoidance method for multi-ship encounter situations
CN114355899A (zh) 一种基于动态导航船域与速度障碍的无人船避碰方法
CN115909817A (zh) 一种面向多智能船的分布式自主协同避碰方法
Wu et al. Multi-vessels collision avoidance strategy for autonomous surface vehicles based on genetic algorithm in congested port environment
CN113538973B (zh) 一种基于改进粒子群算法的船舶自动避碰方法
CN112101558B (zh) 基于d-s证据理论的无人船态势感知及避碰决策方法、装置
CN114088094A (zh) 一种无人艇的智能航路规划方法及系统
CN117369441A (zh) 一种考虑船舶运动学和CORLEGs的自适应智能船舶路径规划方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant