一种自主水下航行器路径规划方法和装置制造方法及图纸

技术编号:23624349 阅读:56 留言:0更新日期:2020-03-31 22:22
本发明专利技术实施例公开了一种自主水下航行器的路径规划方法和装置,其中,所述方法包括:每一代蚂蚁完成路径规划之后,按照预设的信息素更新规则分别对路径上释放的警报信息素和引导信息素进行更新,获得目标警报信息素和目标引导信息素;当新一代蚂蚁选择路径点时,根据所述目标引导信息素和所述目标警报信息素的量值,选取目标路径点;根据所述目标路径点,获得目标规划路径;判断是否完成预设的迭代次数,若是,则输出所述目标规划路径。采用本发明专利技术所述的自主水下航行器的路径规划方法,能够极大提升了蚁群算法在大规模、复杂环境下的搜索能力和效率,从而提高了自主水下航行器路径规划的准确性和稳定性。

A path planning method and device for autonomous underwater vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种自主水下航行器路径规划方法和装置
本专利技术实施例涉及人工智能领域,具体涉及一种自主水下航行器的路径规划方法和装置,另外还涉及一种电子设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
近年来,随着人工智能技术的快速发展,自主水下航行器(AUV)在海洋科研、环境探测以及资源勘探等领域发挥着越来越重要的作用。其可有效代替人类完成复杂环境下的海洋探测,因而具有非常广阔应用前景。然而,伴随着经济社会的发展,自主水下航行器在海洋开发领域的应用越来越广泛,人们对自主水下航行器的智能化程度要求也越来越高,期望自主水下航行器在运动中能够感知周围环境,并且根据周围环境状况适时调整自身运动状态。这就需要自主水下航行器具备优秀的路径规划能力,从而能够规划出规避障碍物或死胡同等危险区域的运动路径。尤其是在民用商业领域,优秀的路径规划能力能降低铺设管道、数据采集、水下设备维护等的成本;在紧急搜救方面,利用自主水下航行器代替人工,不仅降低危险性更能提高搜救效率,争取黄金搜救时间。因此,如何实现解决复杂环境下自主水下航行器的路径规划问题成为本领域关注的重点。r>为了实现复杂环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,包括:/n在利用蚂蚁算法进行路径规划过程中,确定目标无效搜索区域;根据距离所述目标无效搜索区域的远近,按照预设的第一释放规则在路径上释放警报信息素对所述目标无效搜索区域进行标记;/n按照预设的第二释放规则在所述路径上释放引导信息素;/n每一代蚂蚁完成路径规划之后,按照预设的第一信息素更新规则对所述路径上释放的所述警报信息素进行更新,获得目标警报信息素;按照预设的第二信息素更新规则对所述路径上释放的所述引导信息素进行更新,获得目标引导信息素;/n当新一代蚂蚁选择路径点时,根据所述目标引导信息素和所述目标警报信息素的量值,选取目标路径点;根据所述目...

【技术特征摘要】
1.一种自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,包括:
在利用蚂蚁算法进行路径规划过程中,确定目标无效搜索区域;根据距离所述目标无效搜索区域的远近,按照预设的第一释放规则在路径上释放警报信息素对所述目标无效搜索区域进行标记;
按照预设的第二释放规则在所述路径上释放引导信息素;
每一代蚂蚁完成路径规划之后,按照预设的第一信息素更新规则对所述路径上释放的所述警报信息素进行更新,获得目标警报信息素;按照预设的第二信息素更新规则对所述路径上释放的所述引导信息素进行更新,获得目标引导信息素;
当新一代蚂蚁选择路径点时,根据所述目标引导信息素和所述目标警报信息素的量值,选取目标路径点;根据所述目标路径点,获得目标规划路径;
判断是否完成预设的迭代次数,若是,则输出所述目标规划路径。


2.根据权利要求1所述的自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,还包括:
确定衰减因子;
在所述第一释放规则中引入所述衰减因子,获得第三释放规则;
根据距离所述目标无效搜索区域的远近,按照所述第三释放规则在路径上释放差异量的所述警报信息素对所述目标无效搜索区域进行差异化标记。


3.根据权利要求1所述的自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,还包括:
分别确定平滑度启发因子、安全性启发因子以及目的性启发因子;
根据所述平滑度启发因子、所述安全性启发因子以及所述目的性启发因子,获得启发式信息;根据所述启发式信息引导所述蚂蚁算法收敛;
所述根据所述目标引导信息素和所述目标警报信息素的量值,选取目标路径点,具体包括:
根据所述目标引导信息素量值、所述目标警报信息素的量值、所述启发式信息以及预设的蚂蚁状态转移规则,确定不同路径点对应的概率值;根据所述概率值的大小,选取所述目标路径点。


4.根据权利要求3所述的自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,还包括:
针对所述平滑度启发因子、所述安全性启发因子以及所述目的性启发因子分别设置位于预定范围阈值内的动态权重参数;
在所述预定范围阈值内确定所述动态权重参数的目标取值;
所述根据所述平滑度启发因子、所述安全性启发因子以及所述目的性启发因子,获得启发式信息,具体包括:
根据所述平滑度启发因子、所述安全性启发因子、所述目的性启发因子以及所述目标取值,获得所述启发式信息。


5.根据权利要求1所述的自主水下航行器的路径规划方法,其特征在于,所述按照预设的第一信息素更新规则对所述路径上释放的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚月姣马一宁肖楚烽池慧珏詹志辉
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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