海洋工程装备与技术 ›› 2025, Vol. 12 ›› Issue (3): 102-111.doi: 10.12087/oeet.2095-7297.2025.03.13
王博1, 2, 王磊1, 蒋玮东1
WANG Bo1, 2, WANG Lei1, JIANG Weidong1
摘要: 移动航标的产生与发展对海上科技进步具有正面的推动作用,自主浮标作为移动航标的一种,有着很大的发展前景。但是,由于能源限制,浮标在航行过程中必须尽可能减少能量消耗,以延长其工作周期。所以,需要一款可以更加节能的路径规划算法。研究提出了一种能量感知型A*与人工势场混合算法,利用能量感知型A*算法进行自主浮标的全局路径规划,在传统A*算法的基础上增加能量感知能力,建立能量消耗模型,规划出耗能更低的路线,并引入时间成本项,控制自主浮标航行耗时。加入人工势场算法进行局部运动规划,对自主浮标的运动路径进行局部控制,避免碰撞。通过仿真验证了能量感知型A*算法的优越性,并通过引入人工势场法,形成混合规划算法,实现了自主浮标实时避碰规划。现有的其他A*-APF混合算法,大多是为了机器人、无人船等而设计,不适合能量局限性强的自主浮标的实际路径规划,相较而言,本混合算法强调能量感知能力,更适合应用于自主浮标的实际路径规划。本算法在自主浮标设计中的应用可以推动自主浮标应用的发展,对增强海上科技力量具有正面意义。
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