自主水面艇针对静态与移动障碍物的短期碰撞规避
系统与控制
2019-12-04 v1 系统与控制
摘要
本文考虑使用分支航向模型预测控制（BC-MPC）算法实现针对静态与移动障碍物的碰撞规避（COLAV），该算法专为自主水面艇（ASVs）设计。BC-MPC 算法原本仅考虑移动障碍物的 COLAV，因此为使该算法也能规避静态障碍物，我们基于占据栅格在目标函数中引入了一项额外项。此外，对算法作了其他改进，使轨迹摆动减小。改进后的算法在挪威 Trondheimsfjord 通过全尺度实验验证，实验包含虚拟静态障碍物和实体移动障碍物。基于雷达的跟踪系统用于检测和跟踪移动障碍物，使算法无需依赖船对船通信即可规避障碍物。实验表明，该算法能够同时规避静态与移动障碍物，同时提供清晰且易于观测的机动动作。BC-MPC 算法符合《国际海上避碰规则》（COLREGs）的第 8、13 和 17 条，并优先采用符合第 14 和 15 条的机动。
引用
@article{arxiv.1907.04877,
title = {Short-term ASV Collision Avoidance with Static and Moving Obstacles},
author = {Bjørn-Olav H. Eriksen and Morten Breivik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04877},
year = {2019}
}
备注
Submitted to Modeling, Identification and Control