一种航行器最优平滑路径的设计方法

以栅格为环境表达方式的数字地图的路径消耗是离散的,为实现航行器的低耗、平滑路径规划目标,将Field D*算法应用到以栅格为基础的路径规划上,实现了在路径消耗上的最优。提出一种综合环境信息情况的路径平滑方法,并将该平滑方法应用到Field D*计算的路径上。该平滑方法在满足航行器拐弯半径的同时,使路径在折点处实现平滑过渡,并实现平滑路径偏差据计算路径最少。在以栅格法建立起的数字地图中进行仿真验证,并将该方法平滑后的路径在与用Field D*计算所得的路径相比,设计路径更为平滑、路径消耗更少、路径误差更少。

复杂水域船舶避碰路径规划研究

针对目标船和碍航障碍区同时存在的复杂水域船舶避碰问题,在考虑《国际海上避碰规则》的前提下,结合避让目标船舶的预测危险区(PAD)理论、借鉴船舶领域相关成果进行的缓冲区分析以及切线图法对复杂水域进行环境建模,再用Dijkstra算法求得一条避开所有碍航区的初始路径;并利用船舶回转直径,基于改进的2-turn方法对初始路径进行平滑处理,给出了避碰转弯角度和复航角度,其不仅能够平滑路径还能检验原路径的有效性;最后进行了仿真实验,验证了该方法的正确性与适用性;再与Maklink图结合Dijkstra和蚁群算法的路径规划方法进行对比分析,结果表明该方法在时间性能、路径整体的平滑性、路径优化程度等方面更具优势。