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公开(公告)号:CN111399506B
公开(公告)日:2023-04-25
申请号:CN202010177283.2
申请日:2020-03-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于动力学约束的全局‑局部混合无人船路径规划方法。包括:S1、构建无人船运动学模型,并进行动力学分析;S2、考虑无人船安全范围,采用存储节点的方式,实现无人船全局路径的规划;以优化生成的路径点,约束无人船安全行驶。S3、针对动态的不可预见的环境,构建基于FDM模糊决策模块和FDW精准动态窗口模块的分层结构,实现无人船局部路径的规划;精确地将可驱动的前向、航向角速度和加速度考虑到局部路径的规划中,产生可跟踪且能够实现实时局部避碰的路径。S4、融合上述无人船全局路径规划和无人船局部路径规划方案,形成全局局部混合避障策略。通过在全局最优路径上插入虚拟路径点,使全局和局部路径规划完好结合,完成整个路径跟踪任务。
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公开(公告)号:CN110362089A
公开(公告)日:2019-10-22
申请号:CN201910712690.6
申请日:2019-08-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于深度强化学习和遗传算法的无人船自主导航的方法,属于无人船领域,该方法分为路径规划和路径跟踪两部分,路径规划中,提前通过卫星图像获得环境的概况,预先确定规划路径的起点和终点;采用精英-遗传算法,任意环境下离散、有序的和最优的Nw个无障碍航路点,通过K阶B样条算法公式将起点、Nw个无障碍航路点和终点拟合成一条连续的无人船路径规划曲线,根据无人船路径规划曲线的所有参数及任意时刻状态立即奖励函数结合无人船运动学模型和动力学模型,通过深度强化学习中的深度确定性策略梯度在有限时间内的自我学习能力得到无人船的控制力矩,进行无人船路径跟踪,采用精英-遗传算法,能在狭窄环境中得到数量适中且安全的路径点。
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公开(公告)号:CN111610788B
公开(公告)日:2023-04-18
申请号:CN202010538510.X
申请日:2020-06-13
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种分级模糊‑人工势场路径规划的方法,包括:S1、环境建模;S2、执行改进的精英遗传算法,规划无人船全局路径;S3、执行具有模糊决策的模糊‑人工势场算法,规划无人船局部路径;S4、在所述无人船全局路径上插入虚拟返回点,将所述无人船全局路径和无人船局部路径进行融合。本发明结合精英保留、多样性增量、自适应变异概率和自适应遗传算法,生成最优稀疏路径点并平滑路径。为了完全适应不可预测的环境,开发了具有模糊决策的模糊‑人工势场算法,避免无人船陷入奇异点。在全局路径上插入虚拟返回点,使全局路径和局部路径的完美融合。本发明方法有较高的安全性和灵活性,使无人船能够安全且快速地完成最优路径规划。
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公开(公告)号:CN111399506A
公开(公告)日:2020-07-10
申请号:CN202010177283.2
申请日:2020-03-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于动力学约束的全局-局部混合无人船路径规划方法。包括:S1、构建无人船运动学模型,并进行动力学分析;S2、考虑无人船安全范围,采用存储节点的方式,实现无人船全局路径的规划;以优化生成的路径点,约束无人船安全行驶。S3、针对动态的不可预见的环境,构建基于FDM模糊决策模块和FDW精准动态窗口模块的分层结构,实现无人船局部路径的规划;精确地将可驱动的前向、航向角速度和加速度考虑到局部路径的规划中,产生可跟踪且能够实现实时局部避碰的路径。S4、融合上述无人船全局路径规划和无人船局部路径规划方案,形成全局局部混合避障策略。通过在全局最优路径上插入虚拟路径点,使全局和局部路径规划完好结合,完成整个路径跟踪任务。
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公开(公告)号:CN111610788A
公开(公告)日:2020-09-01
申请号:CN202010538510.X
申请日:2020-06-13
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种分级模糊-人工势场路径规划的方法,包括:S1、环境建模;S2、执行改进的精英遗传算法,规划无人船全局路径;S3、执行具有模糊决策的模糊-人工势场算法,规划无人船局部路径;S4、在所述无人船全局路径上插入虚拟返回点,将所述无人船全局路径和无人船局部路径进行融合。本发明结合精英保留、多样性增量、自适应变异概率和自适应遗传算法,生成最优稀疏路径点并平滑路径。为了完全适应不可预测的环境,开发了具有模糊决策的模糊-人工势场算法,避免无人船陷入奇异点。在全局路径上插入虚拟返回点,使全局路径和局部路径的完美融合。本发明方法有较高的安全性和灵活性,使无人船能够安全且快速地完成最优路径规划。
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