Underwater Submarine Path Planning Based on Artificial Potential Field Ant Colony Algorithm and Velocity Obstacle Method

运动规划 蚁群优化算法 算法 拐点 路径(计算) 水下 障碍物 避障 计算机科学 潜艇 水准点(测量) 路径长度 势场 数学优化 工程类 人工智能 移动机器人 数学 机器人 海洋工程 地球物理学 计算机网络 海洋学 几何学 大地测量学 政治学 地理 法学 程序设计语言 地质学
作者
Jun Fu,Teng Lv,Bao Li
出处
期刊:Sensors [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:22 (10): 3652-3652 被引量:17
标识
DOI:10.3390/s22103652
摘要

Navigating safely in complex marine environments is a challenge for submarines because proper path planning underwater is difficult. This paper decomposes the submarine path planning problem into global path planning and local dynamic obstacle avoidance. Firstly, an artificial potential field ant colony algorithm (APF-ACO) based on an improved artificial potential field algorithm and improved ant colony algorithm is proposed to solve the problem of submarine underwater global path planning. Compared with the Optimized ACO algorithm proposed based on a similar background, the APF-ACO algorithm has a faster convergence speed and better path planning results. Using an inflection point optimization algorithm greatly reduces the number and length of inflection points in the path. Using the Clothoid curve fitting algorithm to optimize the path results, a smoother and more stable path result is obtained. In addition, this paper uses a three-dimensional dynamic obstacle avoidance algorithm based on the velocity obstacle method. The experimental results show that the algorithm can help submarines to identify threatening dynamic obstacles and avoid collisions effectively. Finally, we experimented with the algorithm in the submarine underwater semi-physical simulation system, and the experimental results verified the effectiveness of the algorithm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助8y24dp采纳,获得30
刚刚
2秒前
Eden完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
shiyan_39发布了新的文献求助10
5秒前
邓娅琴发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
Eden发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
欣欣然完成签到,获得积分10
10秒前
银角大王发布了新的文献求助10
10秒前
明理问柳完成签到,获得积分10
10秒前
请叫我风吹麦浪应助buzhui采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助Sss采纳,获得10
10秒前
Shirley完成签到 ,获得积分10
10秒前
传奇3应助阿晓晓采纳,获得10
11秒前
11秒前
哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
康琦琦完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Yimi发布了新的文献求助10
14秒前
kkkkkk完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
xxl完成签到 ,获得积分10
16秒前
闲思发布了新的文献求助10
16秒前
占臻发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
张口结舌的果实应助Brave采纳,获得30
19秒前
20秒前
WellFang发布了新的文献求助10
21秒前
Ava应助momo采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
半夏一味完成签到,获得积分10
22秒前
久而久之完成签到 ,获得积分10
23秒前
晚上研究死完成签到,获得积分10
25秒前
科研通AI5应助sxy0604采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Ciprofol versus propofol for adult sedation in gastrointestinal endoscopic procedures: a systematic review and meta-analysis 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3670611
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3227630
关于积分的说明 9776427
捐赠科研通 2937783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1609606
邀请新用户注册赠送积分活动 760441
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 735869