[发明专利]一种水下航行器的避障方法

摘要

本发明提出的一种水下航行器的避障方法，利用水下航行器距障碍物的距离、水下航行器与障碍物之间的角度信息进行决策，获得期望的航向角度，从而对远程水下航行器的航迹进行调整与规划，满足远程水下航行器安全航行至航路点的需要。可作为水下航行器航向调整策略，实现水下航行器安全的目的，且具有算法简单、高效、可靠、便于控制的特点；也可应用于水下机器人、自主导引小车的局部路径规划以及避障。

主权项

1.一种水下航行器的避障方法，其特征在于步骤如下：步骤1：根据水下航行器探测到的障碍物的情况，将位于水下航行器中轴线两侧的障碍物分为第1类，位于水下航行器中轴线上的障碍物分为第2类；步骤2：计算水下航行器与障碍物之间的距离对应每个语言变量的隶属度，d为障碍物与水下航行器的距离，{“近”，“较远”，“远”}为该距离的语言变量；步骤3：计算水下航行器中轴与障碍物之间的角度对应每个语言变量的隶属度Φ为障碍物与水下航行器中轴的角度，{“小”，“较小”，“较大”，“大”}为该角度的语言变量；步骤4：定义水下航行器避开障碍物角度的语言变量为ψ_avd，其取值为{“小”，“较小”，“较大”，“大”，“很大”}，利用下表所示的模糊规则，计算每条规则的推理结果C′_n；第1类的模糊规则共12条，分别为第2类的模糊规则共12条，分别为利用下式计算水下航行器避开障碍物角度的隶属度函数步骤5：根据前提“水下航行器与障碍物之间距离为d、障碍物与水下航行器中轴的角度为Φ”和每条模糊规则采用Mandani推理法得到推理结果C′_n，n＝1…12的隶属函数其中，∧为MIN，取最小值，n表示规则序号；步骤6：综合所有模糊规则推理结果C′_n得到最终结论C′，其计算方法为：其中，∨为MAX，即取最大值；步骤7去模糊化：计算水下航行器避开障碍物的精确角度ψavd=∫ψavdμC′(ψavd)dψavd∫μC′(ψavd)dψavd.]]>