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一种基于自适应动态窗口法的UUV三维避障规划方法
申请人信息
- 申请人:中国矿业大学
- 申请人地址:221116 江苏省徐州市铜山区大学路1号中国矿业大学
- 发明人: 中国矿业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于自适应动态窗口法的UUV三维避障规划方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410004949.2 |
| 申请日 | 2024/1/2 |
| 公告号 | CN117826819A |
| 公开日 | 2024/4/5 |
| IPC主分类号 | G05D1/43 |
| 权利人 | 中国矿业大学 |
| 发明人 | 林常见; 王雪松; 程玉虎; 周淑燕; 刘玉豪 |
| 地址 | 江苏省徐州市大学路1号中国矿业大学 |
摘要文本
本发明公开了一种基于自适应动态窗口法的UUV三维避障规划方法，构建了一种基于Tanhshrink函数的与目标距离相关的艏向评价函数，针对陷阱障碍物，设计了艏向评价函数的自适应调整策略；构建了一种与UUV巡航速度相关的速度评价函数，针对动态障碍物，设计了速度评价函数的自适应调整策略。与现有方法相比，本发明可基于自适应的动态窗口法进行自适应的UUV避障规划，有效提高了UUV轨迹的平滑性，有效提高了算法对复杂环境的适应性。
专利主权项内容
1.一种基于自适应动态窗口法的UUV三维避障规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，构建固定坐标系、UUV载体坐标系以及UUV运动模型；步骤2，构建UUV加速度和角速度采样空间，即动态窗口法的搜索空间；基于采样加速度、采样角速度及UUV运动模型生成UUV的候选轨迹；步骤3，基于Tanhshrink函数以及候选轨迹末端到目标位置的距离，构建艏向评价函数，设计针对陷阱障碍物的艏向评价函数自适应调整策略；步骤4，构建基于UUV巡航速度的速度评价函数，设计针对动态障碍物的速度评价函数自适应调整策略；步骤5，基于UUV加速度和角速度采样空间，以最小化评价函数为目标选择最佳加速度、角速度方案。