[发明专利]一种基于萤火虫算法的无人船全局路径动态优化方法

摘要

本发明涉及一种基于萤火虫算法的无人船全局路径动态优化方法；包括以下步骤：S1、获取目标点和目标区域；S2、获取当前位置及当前航速，获取航行方向；S3、根据当前位置、当前航速和航行方向，确定预设时长后的无人船所能到达的位置并作为预测的下一路径点；S4、根据预先获取的外部环境信息和实时获取的检测信息判断预测的下一路径点是否属于目标区域和预测的下一路径点是否属于不可航行区域；S5、若遇到障碍物点则通过萤火虫算法避开障碍物，返回步骤S2直至无人船到达目标点；本发明无需建立环境模型，能在航行过程中实时检测并避开障碍物，路径规划用时短、效率高，适合处理无人船全局路径动态优化问题。

主权项

1.一种基于萤火虫算法的无人船全局路径动态优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取无人船航行任务的目标点P_g(x_g,y_g)，并生成目标点P_g(x_g,y_g)的目标区域S；S2、获取当前位置P_o(x_o,y_o)及当前航速V_c，将当前位置P_o(x_o,y_o)与所述目标点P_g(x_g,y_g)的直线方向作为所述无人船的航行方向；S3、根据所述当前位置P_o(x_o,y_o)、所述当前航速V_c和所述航行方向，确定预设时长t后的无人船所能到达的位置，将无人船所能到达的位置作为预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)；S4、根据预先获取的外部环境信息和实时获取的检测信息判断所述预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)是否属于目标区域S和所述预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)是否属于不可航行区域；S5、若步骤S4中预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)属于不可航行区域且不属于目标区域S，则利用萤火虫算法基于当前位置P_o(x_o,y_o)、与当前位置P_o(x_o,y_o)最近的障碍物点、目标点P_g(x_g,y_g)和目标函数值f_i预测一个替代路径点P_f'(x_f',y_f')，并将所述替代路径点P_f'(x_f',y_f')作为预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)返回步骤S4；若步骤S4中预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)不属于不可航行区域且不属于目标区域S，则无人船行驶至预测的下一路径点P_f(x_f,y_f)，并返回步骤S2。