無人駕駛救助船路徑規(guī)劃算法的研究.pdf

1、我國海域面積遼闊，伴隨著海洋開發(fā)活動的加強，海上航運和生產(chǎn)活動的日益繁忙，海上事故頻頻發(fā)生，安全航行、海難事故搜救、海上污染事故的防范和清除等一系列問題日益突出。而目前我國的船舶裝備根本無法做到在高海況下開展救援工作及其他應(yīng)急措施，這也就相對制約了我國海洋業(yè)務(wù)的發(fā)展。隨著無人船技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)無人駕駛救助船已經(jīng)成為了一種發(fā)展趨勢。路徑規(guī)劃問題是無人船規(guī)劃與導(dǎo)航模塊的關(guān)鍵問題之一，主要包含環(huán)境建模、路徑搜索和航跡平滑這三個子問題。本文依托

2、于武漢理工大學(xué)的自主創(chuàng)新研究基金及某海事局無人駕駛高速救助船項目對無人駕駛救助船的路徑規(guī)劃問題進行相關(guān)研究。
　　 首先是對無人駕駛救助船進行環(huán)境建模，即將實際的航行空間抽象后建立成對應(yīng)的空間模型。采用MRKLINK圖論法來進行空間模型的建立，將空間分割成障礙物空間和自由空間，再根據(jù)定義好的凸邊形來構(gòu)建無人船航行的自由空間，使自由空間表示成一個全局連通圖，然后再在這個連通圖上進行路徑的搜索。
　　 其次是對無人船行駛路徑

3、的搜索。文中先采用圖論中的最短路徑算法Dijkstra算法在構(gòu)建的全局連同圖中尋找一條從起始點到目標(biāo)點的最短路徑。然后再介紹了現(xiàn)今用于路徑搜索的幾種智能算法，通過典型的旅行商問題來對這幾種智能算法進行比較，最終選擇蟻群算法來對Dijkstra算法尋找到的連通圖中的最短路徑進行優(yōu)化，得到一條起點到目標(biāo)點的更優(yōu)路徑。
　　 最后通過對蟻群算法的深入分析，指出了其自身存在的一些不足之處，從而介紹了現(xiàn)今用于改進基本蟻群算法的幾種典型的改