一种考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法技术

技术编号:40501345 阅读:27 留言:0更新日期:2024-02-26 19:28
本发明专利技术提供一种考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法。本发明专利技术方法,包括:根据路径规划需要,获取起点位置、终点位置和障碍物中心坐标,采用栅格法构建环境场景,并将障碍物膨胀为三维正方体组;令船舶路径在危险点向障碍物反方向偏移特定距离进行避障,提升路径安全性。采用提取关键点的策略,优化最短路径;通过蚁群算法多次迭代运算,生成三维场景下的以路径长度最短为指标的最优路径,并给出最短路径值,为船舶实际航行提供参考。本发明专利技术在跨域场景的构建上进行了一定的突破,根据潜浮式无人船的特性完成了跨越水面水下的三维场景下的路径规划,并可通过修改编程代码拓展到任意三维路径规划中,具有良好的可应用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶路径规划,具体而言,尤其涉及一种考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法


技术介绍

1、目前随着船舶行业的不断发展,无人船的研究越来越成为行业内的热点内容。潜浮式无人船是在半潜式无人船的基础上设计出的一种船舶。其既能实现在水面上的低阻力高速运动,又可以实现跨不同潜深的水下航行。在潜浮式无人船研究中,针对其航行的跨域环境下提供一条在运动空间中从起始状态到目标状态、可以避开障碍物的最优或者接近最优的路径,对于缩短行驶距离,节省船舶行驶的时间等方面有十分重要的意义。

2、蚁群算法是一种基于蚁群寻路模型的仿生路径规划算法,其原理是蚁群在寻路时,较优路径上的蚁群会分布信息素,后续蚂蚁寻路时受信息素影响,继续选择较优路径,使该路径上的信息素浓度不断叠加,对后续的蚂蚁的吸引力越来越高,因此越来越多的蚂蚁聚集到最短路径上来,最终形成一种正反馈机制。蚁群算法作为一种全局性路径规划算法具有全局性好、收敛速度块、便于迅速准确地找到最优解的优点,易于拓展到三维路径规划。但同时其具有算法随机性较大,无法确定收敛所需时间的缺点。

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤S1中,采用栅格法构建环境场景,并将障碍物膨胀为三维正方体组,具体包括:

3.根据权利要求2所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤S1中,还包括:

4.根据权利要求1所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤S2,具体包括:

5.根据权利要求1所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其...

【技术特征摘要】

1.一种考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤s1中,采用栅格法构建环境场景,并将障碍物膨胀为三维正方体组,具体包括:

3.根据权利要求2所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤s1中,还包括:

4.根据权利要求1所述的考虑安全距离的跨域场景下潜浮式无人艇路径规划方法,其特征在于,所述步骤s2,具体包括:

5.根据权利要求1所述的考虑安全...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯远杭张文龙刘海生林泽琼
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

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