科创中国
一种水面无人艇动态规划方法
发布时间: 2023-09-14
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
电子信息技术,智能交通技术
成果介绍
本发明涉及一种水面无人艇动态规划方法，所述方法包括：鉴于水面无人艇在海面上碰到的动态障碍物大多为船舶，根据船舶的形状特性，对其建立椭圆模型；在建立椭圆模型基础上，对椭圆模型进行分析，确定船舶动态障碍物的影响范围，并在影响范围内构建椭圆斥力势场提供斥力，从而引导水面无人艇躲避动态障碍物；进一步考虑船舶动态障碍物运动的不稳定性和不可预测性，水面无人艇需要在短时间内避开动态障碍物，故采用变斥力系数方法，增加斥力，改变合力方向，从而达到快速引导水面无人艇避开动态障碍物的效果。
成果亮点
本发明的目的是提出一种水面无人艇动态规划方法，解决传统人工势场法应用在水面无人艇动态规划过程中的动态障碍物建模困难、快速避障等问题。
本发明为了解决上述问题采用以下技术方案：设计了一种水面无人艇动态规划方法，对船舶动态障碍物建立椭圆等效模型，设置满足约束条件的影响范围；根据引力和斥力关系改变斥力系数，从而在下一次运动中，增大斥力，改变合力，快速避障，实现高效可靠实时的动态规划。具体包括以下步骤：
步骤1：
设置人工势场法中引力系数μ和斥力系数η，水面无人艇的半长轴aq、半短轴bq、初始位置qs和目标点位置qg，船舶动态障碍物模型的半长轴ap、半短轴bp、半焦距cp、左焦点位置cp1和右焦点位置cp2，船舶动态障碍物的影响范围半长轴Ap和半短轴Bp需满足如下约束条件：
然后进入步骤2；
步骤2：
判断水面无人艇当前位置q是否到达qg，是则结束，否则进入步骤3；
团队介绍
此技术为哈尔滨理工大学孙明晓研发，承担本专科及研究生层次普通高等学历教育工作承担科学技术研究工作
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”河北科技服务团 (河北省数字健康工程学会) 评价时间：2023-10-11
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