面向水下三维空间约束的AUV人工势场避障算法
Obstacle avoidance algorithm based on artificial potential field for AUV in constrained underwater 3D space
1. 中国计量大学 机电工程学院, 杭州 310018
2. 浙江水利水电学院 电气工程学院, 杭州 310018
摘要
为解决自主水下航行器在三维洋流干扰环境下难以避开随机移动障碍物的问题，提出一种改进的人工势场法。该方法使用二维直角坐标系和三维球坐标系的转换，将传统人工势场法扩展到三维空间，并引入安全距离和调节因子，优化势场计算以适应动态环境下的避障路径规划。建立洋流模型和AUV动力学模型，模拟AUV在洋流干扰下的真实运动轨迹。仿真实验表明，在相同的参数条件下，改进算法相比于传统方法避障成功率提升了80%；在不同的参数组合下亦表现出良好的避障能力。相较于传统算法，改进算法在移动障碍物环境下具有更强的适应性和鲁棒性。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(面向环境感知与学习的水下机器人网络编队协同方法,62271179)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.02.0047
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第9期
发布历史
[2025-05-22] 优先出版
引用本文
吴佳俊, 张美燕, 许素安, 等. 面向水下三维空间约束的AUV人工势场避障算法 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (9). (2025-05-27). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.02.0047. (Wu Jiajun, Zhang Meiyan, Xu Su'an, et al. Obstacle avoidance algorithm based on artificial potential field for AUV in constrained underwater 3D space [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (9). (2025-05-27). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.02.0047. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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