Agile collision avoidance for unmanned surface vehicles based on collision shielded model prediction control algorithm

避碰 碰撞 障碍物 计算机科学 计算 弹道 敏捷软件开发 屏蔽电缆 算法 模型预测控制 无人机 模拟 避障 人工智能 控制(管理) 移动机器人 工程类 机器人 海洋工程 计算机安全 软件工程 物理 电信 法学 政治学 天文
作者
Tao Yihan,Jialu Du
出处
期刊:Journal of Navigation [Cambridge University Press]
卷期号:75 (5): 1243-1267 被引量:1
标识
DOI:10.1017/s0373463322000315
摘要

Abstract Collision avoidance (COLAV) is a prerequisite for the navigation safety of unmanned surface vehicles (USVs). Since USVs have to avoid obstacles clearly and timely, i.e. the COLAV should be agile, the COLAV algorithm should have low computation complexity and make efficient COLAV decisions. However, balancing between the computation complexity and the COLAV decision optimality is still intractable at present. This paper innovatively proposes a COLAV algorithm for USVs by combining the velocity obstacle method with the predictive model method, named the collision shielded model predictive control (CS-MPC) algorithm, such that the agility of USVs COLAV is improved. The runtime of the proposed COLAV algorithm is shortened by shielding the dangerous parts of the search space of the COLAV decisions, and the COLAV decision is efficient with the aid of the accurately predicted motion trajectory by the motion mathematical model of USVs. As such, the USV can safely navigate in complex water areas where multiple vessels and obstacles exist. A series of simulations on a yacht in different kinds of encounter situations were carried out to verify the effectiveness and the agility of the proposed CS-MPC COLAV algorithm.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
powell应助直率翠绿采纳,获得10
刚刚
ER完成签到,获得积分10
1秒前
stretchability完成签到,获得积分10
1秒前
Alone离殇发布了新的文献求助10
1秒前
萝卜的666完成签到,获得积分10
1秒前
Han完成签到,获得积分10
1秒前
滕海秋完成签到,获得积分10
2秒前
称心的书双关注了科研通微信公众号
2秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
4秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
4秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
bkagyin应助123采纳,获得10
6秒前
6秒前
李健应助快乐的向卉采纳,获得10
7秒前
7秒前
Orange应助寒冷依秋采纳,获得20
7秒前
情怀应助2331547774采纳,获得10
7秒前
7秒前
菲菲发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
By R. Scott Kretchmar - Practical Philosophy of Sport and Physical Activity - 2nd (second) Edition: 2nd (second) Edition 666
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4940082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4206266
关于积分的说明 13073713
捐赠科研通 3984859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2181904
邀请新用户注册赠送积分活动 1197544
关于科研通互助平台的介绍 1109846