[发明专利]用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法

权利要求书

1.用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于，包括以下步骤:

S1:首先获取左右满舵对应的最大角速度和最小角速度，令右满舵为最小角速度，左满舵为最大角速度；

S2：将S1中所述的最小角速度和最大角速度这个闭合区间内均匀采样任意数值个角速度，每个角速度对应一个舵角；

S3：选取的模拟时间为任意数值，模拟时间间隔为任意数值，无人船速度V为任意数值；

S4：将S3中所述的模拟时间、模拟时间间隔和无人船速度依次代入到无人船运动公式中，计算出所有采样角速度在模拟时间t内每个模拟时间间隔Δt的坐标和朝向，以此来生成每个采样角速度对应的轨迹；

S5：将S4中生成的轨迹进行评价，通过所示的方法，评价无人船中心与轨迹终点连线上是否有障碍物；

S6：S5中所述所示方法中的方法1：若轨迹会使无人船碰到障碍物，则此轨迹不能选择；

S7：S5中所述所示方法中的方法2：若轨迹终点朝向和它与路径局部目标点的连线的夹角越小得分越高，S5中所述所示方法中的方法3：若轨迹终点和路径终点的距离越小得分越高，S5中所述所示方法中的方法4：若轨迹终点偏离路径的距离越小得分越高；

S8：将S6中方法1排除，将S4中生成的其他轨迹利用S7中所述的方法2、方法3、和方法4进行评价，然后对S7中所述的方法进行得分并分别进行归一化处理；

S9：将S8中所述的得分进行对比，筛选出得分最高的轨迹，此轨迹对应的舵角就是无人船此时此刻的最佳舵角。

2.根据权利要求1所述的用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于，所述S3中，模拟时间用t表示，时间间隔用Δt表示，无人船的速度用V表示。

3.根据权利要求1所述的用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于，所述S4中，无人船运动公式为：X_t＝X_t-1+V^*cos(θ_t-1)^*Δt，Y_t＝Y_t-1+V^*cos(θ_t-1)^*Δt和θ_t＝θ_t-1+W*Δt。

4.根据权利要求1所述的用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于，所述S7中，方法2、方法3和方法4同等重要。

5.根据权利要求1所述的用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于,所述S1中，右满舵的最小角速度为任意数值。

6.根据权利要求1所述的用于无人船路径跟随和避障的改进DWA动态窗口法，其特征在于，所述S1中，左满舵的最大角速度为任意数值。