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申请/专利权人：武汉理工大学
申请日：2024-04-02
公开（公告）日：2024-06-18
公开（公告）号：CN117970786B
主分类号：G05B11/42
分类号：G05B11/42
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.18#授权;2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开
摘要：本发明提供了一种船舶自主航行决策方法、装置、船舶及存储介质，其方法包括：获取本船和目标船的基本信息；确定本船和目标船之间的会遇局面类型；确定未来任一时刻本船的预测航速、航向和目标船的预测航速、航向；确定船舶危险操纵区间，基于船舶危险操纵区间确定本船与目标船的碰撞危险度，当碰撞危险度大于阈值时，基于多船避碰模型确定速度可行操纵区间；基于速度可行操纵区间、MMG模型和模糊PID航向控制方法确定本船的航行决策方案；在有限时域范围内对本船和目标船的运动进行滚动预测，更新航向决策方案。本发明考虑了船舶会遇过程中目标船变速变向的机动行为，提高了船舶避碰航行决策方案的准确性和可靠性。
主权项：1.一种船舶自主航行决策方法，其特征在于，包括：获取本船和目标船的基本信息，基本信息包括本船当前船位、本船当前航速、本船当前航向、目标船当前船位、目标船当前航速和目标船当前航向；基于船舶会遇局面划分模型确定本船和目标船之间的会遇局面类型；基于船舶三自由度运动模型、本船当前船位、本船当前航速、本船当前航向确定未来任一时刻的本船预测航速和本船预测航向，并基于卡尔曼滤波算法、目标船当前船位、目标船当前航速和目标船当前航向确定未来任一时刻的目标船预测航速和目标船预测航向；基于模糊PID航向控制方法、船舶三自由度运动模型、速度障碍算法、目标船预测航速、目标船预测航向、本船预测航速、本船预测航向、会遇局面类型以及避碰规则确定船舶危险操纵区间；基于船舶危险操纵区间构建船舶危险度模型，并基于船舶危险度模型确定本船与目标船的碰撞危险度，当碰撞危险度大于阈值时，基于多船避碰模型确定速度可行操纵区间；基于速度可行操纵区间、船舶三自由度运动模型和模糊PID航向控制方法确定本船的航行决策方案，并控制本船执行航行决策方案；在有限时域范围内对本船和目标船的运动进行滚动预测，更新航向决策方案；所述多船避碰模型为： 式中，为速度可行操纵区间；为船舶操纵性约束系数；为闵可夫斯基矢量和运算符；为所有目标船的绝对碰撞区间的集合；为第i搜目标船的绝对碰撞区间；m为目标船的总数量。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 武汉理工大学 一种船舶自主航行决策方法、装置、船舶及存储介质
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