[发明专利]一种基于轨迹单元的障碍物情况下无人艇避碰路径规划方法

摘要

本发明公开了一种基于轨迹单元的障碍物情况下无人艇避碰路径规划方法，包括以下步骤：1)确定无人艇运动路径的起点和终点；2)确定无人艇所处的实时路径点和艏向角；3)根据无人艇所处的实时路径点和艏向角、无人艇运动的轨迹单元以及障碍物所处的路径点，求取可达路径点；4)对所有的可达路径点进行路径代价计算，获得下一个路径点位置和对应的艏向角；5)判断该路径点是否为运动路径的终点，若为终点，则输出最终路径，否则，将该路径点和对应的艏向角作为无人艇所处的实时路径点和艏向角，转入步骤2)。本发明建立了无人艇轨迹单元模型，使得规划的路径在实际航行过程中更贴近实际的航行要求，并能自主避障。

主权项

1.一种基于轨迹单元的障碍物情况下无人艇避碰路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定无人艇运动路径的起点和终点；2)确定无人艇所处的实时路径点和艏向角；3)根据无人艇所处的实时路径点和艏向角、无人艇运动的轨迹单元以及障碍物所处的路径点，求取可达路径点；所述轨迹单元的生成方式如下：3.1)利用MMG模型对无人艇进行运动建模，获得无人艇的运动轨迹；3.2)采用无人艇轨迹离散化规则对无人艇的运动轨迹进行约束；包括以下离散化规则：规则一：在轨迹段初始和结束时刻，无人艇的运动状态稳定且保持一致；规则二：每段轨迹的转舵次数不超过一次；规则三：轨迹段所能达到的路径点和所能改变的艏向一一映射；规则四：所有轨迹段的轮廓形状为方格或基于方格，以适应栅格地图；3.3)根据步骤3.1)和3.2)完成轨迹单元的建模过程，并建立轨迹单元集；4)对所有的可达路径点进行路径代价计算，获得下一个路径点位置和对应的艏向角；5)判断该路径点是否为运动路径的终点，若为终点，则输出最终路径，否则，将该路径点和对应的艏向角作为无人艇所处的实时路径点和艏向角，转入步骤2)。