[发明专利]融合海流及尺度差异影响的无人艇多目标会遇避碰方法

权利要求书

1.融合海流及尺度差异影响的无人艇多目标会遇避碰方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过无人艇搭载的设备获取无人艇自身以及所有障碍物的位置信息、艏向信息和航速信息；以无人艇当前位置为原点，以东为X轴正方向，以北为Y轴正方向建立坐标系；

步骤2：对于每一个障碍物，计算在海流的影响下无人艇和该障碍物的相对漂移量DD、海流最近会遇距离CDCPA和海流最近会遇时间CTCPA；

其中，V₀为无人艇的速度；V_c为海流的流速；V_t为障碍物的速度；α_c为海流流向和无人艇艏向的夹角；t为单位时间；C₀为无人艇的艏向角；C_t为障碍物的艏向角；B是障碍物相对于无人艇的方位角；r是障碍物与无人艇的相对距离；δ为船长系数，当障碍物为静止障碍物时，δ＝1；当障碍物为运动障碍物时，船长系数δ取决于障碍物长度L_t相对于无人艇艇长L的倍数，

步骤3：计算无人艇与障碍物的危险系数α_t，将危险系数α_t最大值对应的障碍物作为首要避让目标；

其中，α_risk是风险评估系数，是个常数，其作用是避免分母项为零；

步骤4：对于首要避让目标，判断r≤R₁且CDCPA≤R₂是否成立；若r≤R₁且CDCPA≤R₂，则开始执行避让行动，执行步骤5；否则，返回步骤1，进行下一时刻的避碰控制；其中，R₁为设定的障碍物与无人艇的相对距离阈值；R₂为设定的海流最近会遇距离阈值，是保证障碍物经过无人艇的安全的距离；

步骤5：计算无人艇执行避让行动时的艏向角C_避让，艏向角C_避让满足以下条件：当无人艇以C_避让为艏向角执行避让行动时，无人艇与每一个障碍物的海流最近会遇距离CDCPA大于海流最近会遇距离阈值R₂，即CDCPA＞R₂；艏向角C_避让的计算方法为：

获取满足无人艇与每一个障碍物的海流最近会遇距离CDCPA大于海流最近会遇距离阈值R₂的所有无人艇艏向角C_i；若C_i不存在，则无人艇采取停船等让措施；若C_i仅有唯一值，则无人艇执行避让行动时的艏向角C_避让取该值；若存在多个C_i，则取|C_i-C₀|的值最小时对应的C_i作为无人艇执行避让行动时的艏向角C_避让；

步骤6：判断无人艇是否到达目标点，若未到达目标点，则返回步骤1，开始下一时刻的避碰控制。