自主船舶导航带有增强的安全碰撞避免技术.
Hub Ali1, Gang Xiong2, Qu Tianci1
1State Key Laboratory of Multimodal Artificial Intelligence Systems, Beijing Engineering Research Center of Intelligent Systems and Technology, Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; School of Artificial Intelligence, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China.
ISA transactions
|November 4, 2023
概括
本研究介绍了自动驾驶船舶的安全增强路线规划 (SPP),通过避免静态和动态障碍来提高航行安全. SPP增强了避免碰撞的功能,以实现更安全的海上自主航行.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 海上航行 海上航行 海上航行
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 自主船舶运动与其他机器人不同,原因是独特的机动和环境限制.
- 现有的路径规划技术在海上环境中面临复杂的静态和动态障碍的挑战.
研究的目的:
- 为自动驾驶船舶提出一种新的安全增强路径规划 (SPP) 技术.
- 改进全球和本地导航规划,重点是避免与静态和动态障碍物的碰撞.
主要方法:
- SPP采用地图预处理与安全轮和偏移安全线 (OSL) 进行岸边接近.
- 全球路径规划使用了增强的A*多方向算法,具有动力学约束和光滑波器.
- 当地导航使用多项式轨迹和距离最近点方法 (DCPA) 来动态避免障碍.
主要成果:
- 拟议的SPP技术有效地避免与水下和海上障碍物发生碰撞.
- 该方法成功地导航复杂的场景,涉及像其他船只一样的动态障碍.
- 在MATLAB中进行的模拟显示了与现有的海上航线规划方法相比,SPP的有效性.
结论:
- SPP为自主船舶导航提供了强大的解决方案,提高了安全性和效率.
- 全球和地方规划战略的整合解决了复杂的海上挑战.
- 这种方法有助于推进安全可靠的自主海运系统.
