一种用于无人船自主避障的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于无人船智能控制技术领域，公开了一种无人船自主避障方法；首选避障系统初始化，以无人船为圆心，以可视半径R为半径作圆，交直线AB于两点P和P1，距目标B点较近点P为实时目标点，无人船实时位置O与实时目标点P的连线方向为实时目标航向角Ψ

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人船自主避障的装置及方法


[0001]本专利技术属于无人船智能控制
，具体涉及一种无人船自主避障方法。

技术介绍

[0002]无人船作为一种能够自主航行的水面运动平台，在环保检测、水产养殖、科研勘测乃至军事领域具有广泛的应用前景。无人船在航行中，不可避免的会遇到岸堤、礁石、桥墩、大型货船等障碍物，需要能够自主躲避水面上的障碍物。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种无人船自主避障方法，该方法通过航线起始点计算得到目标航向，通过雷达测得障碍物的方位、距离和速度数据，加以权重处理后与目标航向结合，通过控制系统调整无人船躲避障碍物，快速回到目标航线。
[0004]本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0005]步骤1：避障系统初始化，设A点为航迹起点，B点为指定路径上的航迹点，O点为无人船实时位置；以无人船为圆心，以可视半径R为半径作圆，交直线AB于两点P和P1，距目标B点较近点P为实时目标点，无人船实时位置O与实时目标点P的连线方向为实时目标航向角Ψ
r
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人船自主避障方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：避障系统初始化，设A点为航迹起点，B点为指定路径上的航迹点，O点为无人船实时位置；以无人船为圆心，以可视半径R为半径作圆，交直线AB于两点P和P1，距目标B点较近点P为实时目标点，无人船实时位置O与实时目标点P的连线方向为实时目标航向角Ψ
r
；无人船实时航向Ψ可通过导航模块获取；步骤2：检测是否存在障碍物，当无人船到达障碍物影响范围内时，通过雷达测得障碍物的方位角α、距离ε和速度V；步骤3：计算避障角度，将数据送入方位权函数、距离权函数和速度权函数，得到对应的权值ω1、ω2和ω3，权值与无人船单侧最大角度改变量相乘，得到一个避障角度步骤4：将作为航向控制的输入，其中ΔΨ＝Ψ
r-Ψ，通过驱动电机和舵机系统控制无人船驶离障碍物。2.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障方法，其特征在于，步骤2中，根据无人船控制参数、目标信息以及水域信息确定安全会遇距离SDA，由雷达确定无人船与障碍物的距离ε，若ε大于SDA，则不需要采取避障措施，取避障角度若ε小于SDA，则表明无人船进入障碍物影响范围内，相应地将障碍物距离、方位、速度等数据进行加权处理。3.根据权利要求1所述的一种无人船自主避障方法，其特征在于，步骤3中将权函数定义为：步骤3中将权函数定义为：步骤3中将权函数定义为：上述式(1)中的权函数为一阶高斯函数，在方位权函数中，其期望为0，sgn(α)符号函数表现了障碍物与无人船的位置关系，决定了无人船避障方向；无人船前方
...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲伟波，常琦，冯友兵，李浩东，许强，齐国庆，孙彬，张云，艾迎春，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：