[发明专利]水质采样巡航船路径规划最优化方法

摘要

本发明公开了一种水质采样巡航船路径规划最优化方法，属于湖泊流域水质采样和路径规划技术领域。所述方法首先在湖面的二维坐标图中，利用A*算法得到自起点至目标点的全局最优路径；然后对未知区域采用人工势场法得到的局部最优路径替换A*算法中相同区域路径或者更新位置区域地图信息；对所有路径点进行整合后得到全局最优路径。本发明采用A*算法结合改进人工势场法，能充分利用两种方法算法的优点，提供一种水质采样巡航船路径规划最优化方法，该方法有效地解决部分环境未知情况下路径规划问题以及局部极小值问题，减少设备成本，此外算法搜索效率高，花费时间成本少。

主权项

1.水质采样巡航船路径规划最优化方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤，第1步：用无人机摄像头采集湖面的图像，采用栅格法进行图像处理，得到湖面二维坐标图，未知区域用空白无障碍区域表示，在湖面二维坐标图中进行路径点的选取与部署；第2步：在湖面的二维坐标图中，利用A*算法得到自起点至目标点的全局最优路径；第3步：对得到的全局最优路径从起点向目标点检索，判断当前路径点是否为目标点，如果是，转第7步；如果不是目标点，进一步判断当前路径点是否为未知区域，如果不是，转第4步；否则转第5步；第4步，存储当前路径点，并行进至下一个路径点，更新当前路径点，返回第3步；第5步，如果当前路径点为未知区域，利用激光测距仪对未知区域环境进行探测，采用改进人工势场法获取局部最优路径，转第6步；否则如果无法得到局部最优路径，则更新二维坐标图中的未知区域地图信息，返回第2步；第6步：将人工势场法得到的局部最优路径替换A*算法中相同区域路径，返回第4步；第7步，对全局最优路径中的路径点进行整合。