[发明专利]一种基于遗传与滑动窗口法的水上无人艇避碰方法

摘要

本发明涉及海事智能交通技术无人艇避碰领域，具体涉及一种基于遗传与滑动窗口法的水上无人艇避碰方法。步骤一：水上无人艇进行全局动态路径规划，步骤二：水上无人艇对动态障碍物进行分析，步骤三：水上无人艇进行滑动窗口算法避障，步骤四：水上无人艇继续行驶重复以上步骤；相对于传统的路径规划，本发明将遗传算法和滑动窗口算法相结合形成动态避碰的路径规划，其路径规划更有效、快速、稳定。

主权项

1.一种基于遗传与滑动窗口法的水上无人艇避碰方法，其特征在于，包括：步骤一：水上无人艇进行全局动态路径规划：进入水域后按照事先规划的路径前行，若周围环境一切正常，不存在突发动态障碍物或事先未考虑阻碍物，则水上无人艇按照原来路径继续航行并不断地探测周围信息，直到到达目标点；若水上无人艇在水域航行的过程中检测到动态障碍物，则通过有关信息来对其运动动态进行预测，然后规划新路径避开障碍物，最终到达目标点；步骤二：水上无人艇对动态障碍物进行分析：若水上无人艇在水域航行的过程中检测到动态障碍物，通过动态窗口模块以及检测设备航海雷达和AIS判断之后行程中水上无人艇和动态障碍物的运动情况，得到针对不同情况的解决方法：(a)若动态障碍物运行方向与水上无人艇航行相反或是偏离水上无人艇航线，则不可能发生碰撞事故，水上无人艇可按照原来的运动状态继续前行，进入步骤四；(b)若水上无人艇在下个T₀时间段水上无人艇会进入动态障碍物的碰撞危险区，则水上无人艇应立即进行动态障碍物的规避，进入步骤三；(c)若水上无人艇与动态障碍物之间的情况是准危险情况，则水上无人艇在该时间段内发起对动态障碍物的规避行动，进入步骤三；(d)若水上无人艇与动态障碍物之间的情况是存在潜在危险情况，进入步骤四；步骤三：水上无人艇进行滑动窗口算法避障：根据获取的动态障碍物的运动信息进行分析，通过遗传算法和滑动窗口算法计算，得到动态障碍物规避策略，进而调整水上无人艇自身运动姿态，对动态障碍物进行规避；步骤四：水上无人艇继续行驶重复以上步骤：水上无人艇按照任务需要向目标点前行，同时重新进入步骤一。