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基于滚动速度障碍法的AUV动态避障路径规划

章 飞 胡春磊

章 飞, 胡春磊. 基于滚动速度障碍法的AUV动态避障路径规划[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(1): 030-38. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.005
引用本文: 章 飞, 胡春磊. 基于滚动速度障碍法的AUV动态避障路径规划[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(1): 030-38. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.005
ZHANG Fei, HU Chun-lei. Research on AUV Dynamic Obstacle Avoidance Path Planning Based on the Rolling Speed Obstacle Method[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(1): 030-38. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.005
Citation: ZHANG Fei, HU Chun-lei. Research on AUV Dynamic Obstacle Avoidance Path Planning Based on the Rolling Speed Obstacle Method[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(1): 030-38. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.005

基于滚动速度障碍法的AUV动态避障路径规划

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.01.005
基金项目: 国家自然科学基金项目(11574120); 江苏省高校高技术协同创新项目(1634871601-18); 江苏省高校自然科学基金(14KJD510002).
详细信息
    作者简介:

    章 飞(1979-), 男, 博士, 副教授, 主要研究方向为机器人导航与控制, 传感器网络目标跟踪.

  • 中图分类号: TJ630.33 U675.9

Research on AUV Dynamic Obstacle Avoidance Path Planning Based on the Rolling Speed Obstacle Method

  • 摘要: 针对自主水下航行器(AUV)在动态环境中的路径规划及避障效果不佳的问题, 提出一种可行的滚动速度障碍方法。该方法将滚动窗口法与速度障碍法相结合, 在混合避障结构下基于滚动窗口法设计合适的三维模型预测控制器, 通过优化目标函数实现对参考路径的稳定跟踪; 窗口滚动的同时构建三维碰撞锥与速度障碍锥模型, 若满足触发避碰条件则计算得到临界碰撞点, 通过对临界碰撞点的跟踪引导AUV安全避障, 若避碰结束则引导AUV完成轨迹恢复。仿真结果表明, 该方法可有效提高AUV在实时路径规划时的动态避障能力。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-01-09
  • 修回日期:  2020-04-29
  • 刊出日期:  2021-03-01

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