洋流环境下基于DVFH+的AUV避障控制

TJ630.33%U675.9; 针对向量场直方图法(VFH)的改进算法VFH+忽视自主水下航行器(AUV)动力学性能和洋流环境的影响,且对阈值设置敏感的问题,文中提出了一种基于动力学的VFH+(DVFH+).通过AUV的动力学参数来限制期望艏向的输出,解决了原算法期望输出跳变的问题,从而改善了AUV的跟踪性能;考虑真实洋流环境下的漂角补偿,优化了避障算法,提高了其鲁棒性和适应性;根据障碍物信息自适应调节阈值大小,从而计算得到符合AUV周围环境特征的规划指令,保证航行的高效性和安全性.采用REMUS 100 AUV模型进行仿真实验,结果表明,文中所提出的DVFH+能给出更加光滑可行的避障路线,...

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Bibliographic Details
Published in水下无人系统学报 Vol. 33; no. 1; pp. 15 - 23
Main Authors 朱仲本, 张嘉豪, 薛祎凡, 秦洪德
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地,山东青岛,266000 01.02.2025
Subjects
向量场直方图
洋流环境
ocean current environment
autonomous undersea vehicle
自主水下航行器
dynamics performance
避障控制
obstacle avoidance control
vector filed histogram
动力学性能
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Cover

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Summary:TJ630.33%U675.9; 针对向量场直方图法(VFH)的改进算法VFH+忽视自主水下航行器(AUV)动力学性能和洋流环境的影响,且对阈值设置敏感的问题,文中提出了一种基于动力学的VFH+(DVFH+).通过AUV的动力学参数来限制期望艏向的输出,解决了原算法期望输出跳变的问题,从而改善了AUV的跟踪性能;考虑真实洋流环境下的漂角补偿,优化了避障算法,提高了其鲁棒性和适应性;根据障碍物信息自适应调节阈值大小,从而计算得到符合AUV周围环境特征的规划指令,保证航行的高效性和安全性.采用REMUS 100 AUV模型进行仿真实验,结果表明,文中所提出的DVFH+能给出更加光滑可行的避障路线,适用于复杂环境下的AUV避障,且有效避免了原算法因阈值设置不合理导致的路径绕远及规划失败等情况.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0077