| 无人水面航行器全局路径规划方法研究 |
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| 引用本文： | 蒲红红,黄海滨.无人水面航行器全局路径规划方法研究[J].海洋科学,2018,42(1):93-105. |
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| 作者姓名： | 蒲红红 黄海滨 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院;哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院;山东船舶技术研究院;海洋通信与组网观测技术威海市重点实验室 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费(HIT.KISTP.2014029); 山东省高等学校科技计划项目(J14LN93); 山东省自然科学基金项目(ZR2014FM023);山东省重大科技创新工程项目(2017CXGC0921); 哈尔滨工业大学(威海)学科引导基金(WH20160103, WH20160207); 威海市科技发展计划项目(2015DXGJZD003, 2015DXGJMS016); 哈尔滨工业大学研究生教育教学改革研究项目(JGYJ-2017050); 哈尔滨工业大学(威海)教学研究项目(BKQN201619) |
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| 摘 要： | 针对无人水面航行器(unmanned surface vehicle,USV)的路径规划问题,提出了基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)和费马螺旋曲线(Fermat’s spiral,FS)的全局路径规划算法。首先,采用PSO全局路径规划算法,搜索航路点序列并将其顺序连接,以获得可行、最短且绝对安全的折线路径。其次,利用FS曲率可从零变化且连续的特点,设计FS光顺折线路径策略,使得所规划路径的方位和曲率均为连续函数,进而可应用于精确的路径跟踪等运动控制中。考虑到USV的机动性能限制,在FS过渡曲线设计中加入了最小回转半径约束。仿真结果表明,本文所提方法能够生成一条满足USV自身机动性能限制,且方位和曲率均为连续函数的可行光滑路径,从而能够使得USV实现真正意义上的完全自主航行。
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| 关 键 词： | 无人水面航行器 粒子群优化算法 费马螺旋曲线 最小回转半径约束 |
| 收稿时间： | 2017/10/11 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2017/12/20 0:00:00 |
Global path planning algorithm for unmanned surface vehicle |
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| PU Hong-hong and HUANG Hai-bin.Global path planning algorithm for unmanned surface vehicle[J].Marine Sciences,2018,42(1):93-105. |
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| Authors: | PU Hong-hong and HUANG Hai-bin |
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