一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法技术

本发明专利技术涉及一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法。所述方法包括：无人船舶根据已知的电子海图、出发点信息、目的点信息和所述无人船舶的基本信息，获取具有障碍物信息的栅格化信息；按照16个方向的航路点搜索方式，获取当前航路点的相邻航路点，采用综合评价函数获取每一个相邻航路点的评估值；从评估值中选取最小值对应的相邻航路点作为选取的航路点，重复上述航路点获取步骤直至获取到目的点信息。本发明专利技术使得规划效率高、转向角度小且路径最短、安全稳定。算法规划速度快，能有效避碰突发障碍物，可用于大型智能无人船舶自主航行系统中，通过本方法，进行全局航线设计或局部避障路径规划。

【技术实现步骤摘要】
一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法
本专利技术智能无人船舶路径规划领域，尤其涉及一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法。
技术介绍
智能无人船舶是一种无人驾驶船舶，拥有自主航行、智能机舱、能效管理、货物运输和智能集成平台，它融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等技术，可实现自主导航、智能避障等功能。与有人驾驶船相比，智能无人船舶具有安全系数高，经济环保，绿色节能的优点。而对智能无人船舶的路径规划，是智能无人船舶自主航行系统的核心内容。目前关于智能无人船舶的路径规划方法有多种，但是，这些已有的路径规划方法未考虑良好船艺，与障碍物距离较近，易造成船舶搁浅后果，无法达到快速、安全、稳定避障。并且已有方法的适用范围是小型无人艇，而未涉及大型无人船舶的局部避障路径规范。在无人驾驶领域，常采用A*算法进行路径规划。A*算法是从出发点开始展开扇形捜索，通过计算当前节点与其8个方向邻节点的代价估计值，查找出最小代价值的路径即为最优路径，是应用较广泛高效的方法。但是，传统A*算法集中于不同终点数量的全局最短路径规划问题上。对于应用于智能无人船舶来说，需要综合考虑海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：S1、无人船舶根据已知的电子海图、出发点信息、目的点信息和所述无人船舶的基本信息，获取具有障碍物信息的栅格化信息；S2、将出发点设为当前航路点；S3、按照16个方向的航路点搜索方式，获取当前航路点的相邻航路点，判断所述相邻航路点是否处于所述障碍物信息内，若否，则针对不在所述障碍物信息内的每一个相邻航路点，采用综合评价函数获取每一个相邻航路点的评估值；S4、从评估值中选取最小值对应的相邻航路点作为选取的航路点；将当前航路点设为选取的航路点的父航路点，记录选取的航路点信息，并将选取的航路点设为当前航路点；重复步骤S3‑S4...

【技术特征摘要】
1.一种基于IA*算法的智能无人船舶路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：S1、无人船舶根据已知的电子海图、出发点信息、目的点信息和所述无人船舶的基本信息，获取具有障碍物信息的栅格化信息；S2、将出发点设为当前航路点；S3、按照16个方向的航路点搜索方式，获取当前航路点的相邻航路点，判断所述相邻航路点是否处于所述障碍物信息内，若否，则针对不在所述障碍物信息内的每一个相邻航路点，采用综合评价函数获取每一个相邻航路点的评估值；S4、从评估值中选取最小值对应的相邻航路点作为选取的航路点；将当前航路点设为选取的航路点的父航路点，记录选取的航路点信息，并将选取的航路点设为当前航路点；重复步骤S3-S4、直至获取到目的点信息；S5、从终点开始，依据选取的航路点信息及父航路点信息依次输出航路点，获得规划路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人船舶的基本信息包括：无人船舶的性能参数、航行状态数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括，S1a、根据电子海图，获取航行区域内的所有障碍物信息，对电子海图进行栅格化处理，用灰度值表示碰撞危险，灰度值越小表示碰撞危险越大；S1b、根据无人船舶的性能参数获取船舶安全距离，根据船舶安全距离结合栅格化地图获取无人船舶的障碍物区。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据电子海图，获取航行区域内的障碍物信息还包括，根据无人船舶实际测试障碍物数据，结合电子海图，实时修正航行区域内的障碍物信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评价函数F(n)的计算公式包括：其中，G...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓原，夏媛媛，刘亚奇，董晓斐，朱慎超，唐学大，
申请(专利权)人：智慧航海青岛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37