基于新型人工势场的自主水面艇碰撞规避

随着水路运输需求持续上升，航行于水域的船舶数量相应增加。这导致船舶之间事故与碰撞增多，其中部分造成重大的生命与经济损失。研究表明，人为错误是此类事件的主要原因。海事行业不断探索更新的自主化方法来缓解该问题。本研究提出使用新型人工势场（APFs）在海洋环境中进行障碍物与碰撞规避。本研究强调了调和函数在势场建模上相对于传统函数的优势。经改进后，该方法被扩展至在遵守《国际海上避碰规则》（COLREGs）的同时有效规避动态障碍物。相较于传统势场以及流行的速度障碍法，观察到性能有所提升。通过在不同拥堵环境（模拟真实交通状况）下进行蒙特卡洛仿真，还进行了全面的统计分析，以证明该方法的鲁棒性。