[发明专利]一种无人船避障的航行方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种无人船避障的航行方法、装置、计算机设备及存储介质，无人船避障的航行方法包括以下步骤：步骤一、获取无人船航行路线；步骤二、对所述航行路线进行预处理，得到预处理路线；步骤三、控制无人船沿所述预处理路线进行自主航行，并采集无人船当前位置的位置坐标和方向角，以及基于无人船当前位置采集环境雷达点云，以构造实时地图;步骤四、根据所述实时地图，实时计算无人船未来路线上的障碍分布；步骤五、根据所述障碍分布，判断无人船未来路线是否穿过障碍；步骤六、若无人船未来路线穿过障碍，则计算绕行障碍的目标点；通过本方法可绕开障碍继续沿原路线航行，精确避障并降低计算量。

技术领域

本发明涉及无人船自主航行技术领域，更具体地说是指一种无人船避障的航行方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

近年来，随着无人驾驶技术的迅猛发展，无人驾驶市场不断增长，以无人船为例，各类无人船逐渐被推广至水质检测、水面维护、桥梁检测、水体测绘、海事搜救等多种作业场景下，辅助人们工作。感知是无人驾驶技术的基础,在复杂的水面环境下,无人船需要具备灵敏的环境感知能力。由于现有的无人船环境感知能力有限，通常需要人工操作辅助其作业任务，无法实现全天候完全无人自主作业，难以大范围推广与应用。作为自主执行任务中必不可少的一部分，良好的自主避障能力有助于提升无人船的自主性，更好地执行任务。

现有的启发式的路径规划算法，一般需要采集并处理尽可能多的环境数据，进行大量数据计算，由于计算量较大，因此，对计算硬件性能要求较高，导致价格高昂。同时，现有避障方法主要解决的是点到点的避障功能，但是现实生活中无人驾驶系统往往需要按照规定路径行驶。因此，我们要求无人驾驶装置除了能够精确避障的同时降低计算量，还要具备能够按照规定路径行走的能力。因此，低计算量的高精度实时避障方法具有十分重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种无人船避障的航行方法、装置、计算机设备及存储介质。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种无人船避障的航行方法，包括以下步骤：

步骤一、获取无人船航行路线 A；

步骤二、对所述航行路线 A 进行预处理，得到预处理路线 A＇；

步骤三、控制无人船沿所述预处理路线A＇进行自主航行，并采集无人船当前位置的位置坐标和方向角，以及基于无人船当前位置采集环境雷达点云，以构造实时地图;

步骤四、根据所述实时地图，实时计算无人船未来路线上的障碍分布；

步骤五、根据所述障碍分布，判断无人船未来路线是否穿过障碍；

步骤六、若无人船未来路线穿过障碍，则计算绕行障碍的目标点 ；

步骤七、根据无人船实时位置、所述实时地图和所述目标点，计算障碍绕行方向 dire；

步骤八、控制无人船沿所述障碍绕行方向 dire 绕行，并实时计算当前路径距离无人船的最近点，根据所述最近点计算障碍分布，更新避障的目标点，将障碍分布替换为障碍分布 ，并重复执行步骤五至步骤八，直到无人船到达目标点为止。

其进一步技术方案为：所述对所述航行路线A进行预处理，得到预处理路线 A＇的步骤，包括：

设定航行路线 A 两点间距小于 ，从航行路线A的第一个点开始遍历，对相邻两个路径点间距 大于 时,插入间距为的点队列；对相邻两个路径点间距 小于时，在中点插入一个点，完成对航行路线 A 的预处理，得到预处理路线 A＇。

其进一步技术方案为：所述控制无人船沿所述预处理路线 A＇进行自主航行的步骤，包括：