基于改进APF算法的水面无人艇局部路径规划

作     者：张扬 彭鹏菲 曹杰 ZHANG Yang;PENG Pengfei;CAO Jie

作者机构：海军工程大学电子工程学院武汉430000 中国人民解放军92057部队广东湛江524000 中国人民解放军91526部队广东湛江524000 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2023年第44卷第9期

页      面：42-48页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：海军工程大学科研发展基金自主立项项目(425317S107) 

主　　题：人工势场法 水面无人艇 局部最小值 动态避障 

摘      要：为解决传统人工势场法(APF)进行水面无人艇路径规划时出现局部最小和路径不平滑的问题,对斥力系数进行动态调整并引入逃逸力。为使水面无人艇在动态避碰中按国际海上避碰规则(international regulations for preventing collisions at sea,COLREGS)航行,结合无人艇性能制定了无人艇的避碰规则,并引入转向力。通过Matlab对静态未知障碍物的仿真实验,验证改进APF算法能解决局部最小问题且规划的路径更加安全平滑。通过对动态未知障碍物4种典型局面的仿真实验表明,改进APF算法在复杂环境下也能引导无人艇在符合避碰规则的前提下对多个动态障碍进行安全规避。