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随着经济社会发展及人口数量日益增加,如何高效探索发现并利用海洋资源,已成为人类新的话题。而作为人工智能飞速发展的产物—无人水面艇,由于其在海洋领域的独特作用,吸引了来自各方学者的眼球。其中自主导航技术、自主避障技术已成为无人艇实现智能化的核心领域,也是发展所面临的主要技术难题。在复杂多变的海洋环境中,无人艇要实时根据海洋情况制定航行方案,同时又要保证所采取的避障措施遵循《国际海上避碰规则》并且满足本船的运动性能及考虑到未知障碍物可能需要的避障措施。因此,本文对高速无人艇的自主避碰规划主要研究如下几个方面:(1)通过查阅国内外大量的文献以及相关机构对于无人水面艇的研究,对无人水面艇及其自主避障的研究现状进行了总结,将无人水面自主避障算法主要划分为基于行为的反应式避障算法和基于路径搜索的局部路径规划算法。(2)针对船舶碰撞危险度具有高度模糊性的特点,借助模糊综合评价法对碰撞决策关键参数建立模糊隶属度函数,并根据海上航行经验选取隶属度函数权值,通过仿真验证模型的可靠性与安全性。(3)针对粒子群算法具有容易陷入局部极值且某些情况下优化速度过慢的问题,将模拟退火算法与粒子群算法相结合对其做出改进,采用Hammersley点集代替传统粒子群算法随机初始化,使粒子分布更加均匀,算法性能更加稳定。同时采用基于种群分布密度的自适应惯性权重取代传统的线性惯性权重,优化算法搜索精度与速度。(4)建立无人艇海上避障决策数学模型。根据《国际海上避碰规则》划分多种会遇局,并结合安全性角度与《国际海上避碰规则》,对障碍物进行反向偏心膨化,设计出一种将速度障碍法与基于模拟退火的自适应粒子群算法进行结合的无人艇自主避障策略,对多种会遇局面进行仿真验证算法的可行性与鲁棒性。