[发明专利]一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法

权利要求书

1.一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、获取河道或指定多边形水域的边界信息；

步骤2、航行时利用无人艇感知系统实时探测以获取障碍物或会遇船只信息；

步骤3、分析会遇态势，判断是否存在碰撞危险；

步骤4、对于存在碰撞危险的目标障碍物或会遇船只分别计算可行的避碰措施；

步骤5、以转向角度小为优选原则，确定初步优选方案和初步备选方案；

步骤6、计算初步优选方案和初步备选方案的避让点距离河道边界距离；

步骤7、以距离大为优选原则，确定最终避让方案；

所述步骤6计算初步优选方案和初步备选方案的避让点距离河道边界距离的具体步骤包括：

(1)分别计算两个方案的避碰点位置，即本船朝避碰点位置航行时可安全避让危险障碍，且驶过避碰点后可直接复航；

(2)两侧河道相交，提取交点确定当前河道两侧的边界线段；

(3)分别计算避碰点到当前河道两侧的边界线段的距离；

(4)同理获得初步备选方案避碰点到河道两侧边界的距离。

2.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：所述步骤1的河道或指定多边形水域的边界信息为可行河道段或指定航行区域的顺时针多边形顶点经纬度信息。

3.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：所述步骤2的障碍物或会遇船只信息包括静态障碍物或动态会遇船只的方位、距离、航速和航向的信息。

4.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：所述步骤3的具体方法为：根据无人艇的旋回特性、操控精度以及环境参数，计算安全会遇距离SDA；根据无人航行状态、目标信息，计算最近会遇距离DCPA和最近会遇时间TCPA；比较DCPA和SDA的大小，如DCPA＜SDA则存在避碰危险，进入步骤4；反之无避碰危险则返回步骤2。

5.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：而且，所述步骤4的具体为：在不变速的情况下，给出分别从目标左侧或右侧安全驶过的转向避让方案。

6.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：所述步骤5的具体方法为：对比从目标左侧或从目标右侧安全驶过的转向角度，转向角度相对小的确定为初步优选方案，转向角度相对大的确定为初步备选方案。

7.根据权利要求1所述的一种水面无人艇在河道航行时的避碰决策方法，其特征在于：所述步骤7的具体方法为：对比初步优选方案和初步备选方案避让点距离边界的距离，距离相对大的确定为最终避让方案。