应用科技
應用科技
응용과기
YING YONG KE JI
2014年
3期
40-45
,共6页
吉大海%杨溢%戴捷%杨歌%廖煜雷
吉大海%楊溢%戴捷%楊歌%廖煜雷
길대해%양일%대첩%양가%료욱뢰
水面无人艇%动态障碍物危险规避算法%碰撞锥理论%海事规则
水麵無人艇%動態障礙物危險規避算法%踫撞錐理論%海事規則
수면무인정%동태장애물위험규피산법%팽당추이론%해사규칙
unmanned surface vehicle%algorithm of dynamic obstacle avoidance%collision cone%COLREG
水面无人艇( USV)是一种重要的海洋自主机器人,在障碍物环境中自主航行问题是当前USV的重要研究内容。针对高速USV在动态环境中的危险规避问题,提出一种基于行为的动态危险规避算法。算法首先对USV的运动特性进行分析获得基本运动空间,采用碰撞锥理论对USV与障碍物之间的情况进行判定,将海事规则约束和碰撞约束转换为USV基于行为的约束,通过求解基于偏航角度和速度的优化问题获得USV最优规避行为。仿真实验结果证明所提出的算法能够有效引导USV在高速(30 kn)情况下对动态障碍物实现有效危险规避。
水麵無人艇( USV)是一種重要的海洋自主機器人,在障礙物環境中自主航行問題是噹前USV的重要研究內容。針對高速USV在動態環境中的危險規避問題,提齣一種基于行為的動態危險規避算法。算法首先對USV的運動特性進行分析穫得基本運動空間,採用踫撞錐理論對USV與障礙物之間的情況進行判定,將海事規則約束和踫撞約束轉換為USV基于行為的約束,通過求解基于偏航角度和速度的優化問題穫得USV最優規避行為。倣真實驗結果證明所提齣的算法能夠有效引導USV在高速(30 kn)情況下對動態障礙物實現有效危險規避。
수면무인정( USV)시일충중요적해양자주궤기인,재장애물배경중자주항행문제시당전USV적중요연구내용。침대고속USV재동태배경중적위험규피문제,제출일충기우행위적동태위험규피산법。산법수선대USV적운동특성진행분석획득기본운동공간,채용팽당추이론대USV여장애물지간적정황진행판정,장해사규칙약속화팽당약속전환위USV기우행위적약속,통과구해기우편항각도화속도적우화문제획득USV최우규피행위。방진실험결과증명소제출적산법능구유효인도USV재고속(30 kn)정황하대동태장애물실현유효위험규피。
An unmanned surface vehicle ( USV) is a kind of important marine robot , and the problem of the autono-mous navigation in the obstacle environments is the significant research issues of USV .In this paper , an algorithm of dynamic obstacle avoidance based on behavior is proposed for the navigation of high -speed USV in the dynamic obstacle environments .Firstly, the basic motion space is calculated by analyzing the motion characteristics of USV , and according to the theory of collision cone the collision states of USV can be determined .The constraints of Inter-national Regulations for Preventing Collisions at Sea ( COLREGS) and collision of USV are transferred into the be-havior based constraints , and then the optimal avoidance behavior can be obtained by solving the yaw-angle and ve-locity based constraints optimization problem .In the end, the validity of the algorithm is demonstrated by high-speed (30 kn) USV in the dynamic obstacles environments .