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基于改进人工势场法的无人船航速自适应路径规划方法

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
本发明针对人工势场法(artificial potential field approach,APFA)在无人船路径规划应用存在建模理想化导致路径效率低、易陷入局部极小值的问题,公开了一种基于改进人工势场法的无人船航速自适应路径规划方法,具体包括:将障碍物规则化处理,以障碍物的最长距离为直径,等效为圆形障碍物,设置安全距离,弥补传统APFA建模理想化导致无法准确判断与障碍物距离的不足;设计适用于不同航速的无人船转角公式,构建其转角判定条件,根据两次切线判定准则,避免无人船路径规划陷入局部最优。仿真结果表明,本发明提出的改进APFA方法解决了无人船在不同航速下易陷入局部极小值的问题,所规划路径更优、时间更快、效率更高。
成果亮点
本发明的目的是提供基于改进人工势场法的无人船航速自适应路径规划方法,能够有效解决人工势场法在无人船路径应用存在易陷入局部最小值和规划路径效率低问题。 本发明为了解决上述问题采用以下技术方案:设计基于改进人工势场法的无人船航速自适应路径规划方法,提出适用于不同航速的无人船转角公式,构建其转角判定条件,根据两次切线判定准则,避免无人船路径规划陷入局部最优。具体包括以下步骤: 步骤1: 对障碍物进行规则化处理,以障碍物最长距离为直径,将障碍物等效为圆形障碍物,同时设置障碍物的安全距离,然后执行步骤2; 步骤2: 判断无人船是否到达目标点,是则结束,否则执行步骤3; 步骤3: 无人船在引力和斥力所产生的合力作用下向目标点移动,其引力与斥力函数如下: 构建引力函数: Fatt=‑Katt·d(x,x1) (1) 式中:Fatt为引力函数,Katt为引力系数,x为无人船当前位置,x1为目标点位置,d(x,x1)是一个矢量,模长为无人船当前位置与目标点之间
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
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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

刘秀玲

保定市知识产权协会

院长/理事长

综合评价

技术转让,所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目
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