[发明专利]一种基于轨迹单元的无人艇运动规划方法

摘要

本发明公开了一种基于轨迹单元的无人艇运动规划方法，该方法包括以下步骤：1)确定无人艇运动路径的起点和终点；2)确定无人艇所处的实时路径点和艏向角；3)根据无人艇所处的实时路径点和艏向角，以及无人艇运动的轨迹单元，求取可达路径点；4)对所有的可达路径点进行路径代价计算，获得下一个路径点位置和对应的艏向角；5)判断该路径点是否为运动路径的终点，若为终点，则输出最终路径，否则，将该路径点和对应的艏向角作为无人艇所处的实时路径点和艏向角，转入步骤2)。本发明方法建立了无人艇轨迹单元模型，并且提出了基于轨迹单元的无人艇运动规划算法，使得规划的路径在实际航行过程中更贴近实际的航行要求。

主权项

1.一种基于轨迹单元的无人艇运动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定无人艇运动路径的起点和终点；2)确定无人艇所处的实时路径点和艏向角；3)根据无人艇所处的实时路径点和艏向角，以及无人艇运动的轨迹单元，求取可达路径点；所述轨迹单元的生成方式如下：3.1)利用MMG模型对无人艇进行运动建模，获得无人艇的运动轨迹；3.2)采用无人艇轨迹离散化规则对无人艇的运动轨迹进行约束；包括以下离散化规则：规则一：在轨迹段初始和结束时刻，无人艇的运动状态稳定且保持一致；规则二：每段轨迹的转舵次数不超过一次；规则三：轨迹段所能达到的路径点和所能改变的艏向一一映射；规则四：所有轨迹段的轮廓形状为方格或基于方格，以适应栅格地图；3.3)根据步骤3.1)和3.2)完成轨迹单元的建模过程，并建立轨迹单元集；4)对所有的可达路径点进行路径代价计算，获得下一个路径点位置和对应的艏向角；5)判断该路径点是否为运动路径的终点，若为终点，则输出最终路径，否则，将该路径点和对应的艏向角作为无人艇所处的实时路径点和艏向角，转入步骤2)。