The hybrid path planning algorithm based on improved A* and artificial potential field for unmanned surface vehicle formations

运动规划 有效载荷(计算) 欠驱动 启发式 局部最优 路径(计算) 数学优化 序列(生物学) 算法 计算机科学 控制理论(社会学) 人工智能 数学 控制(管理) 网络数据包 机器人 生物 遗传学 程序设计语言 计算机网络
作者
Hongqiang Sang,Yusong You,Xiujun Sun,Ying Zhou,Fen Liu
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier]
卷期号:223: 108709-108709 被引量:262
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2021.108709
摘要

To effectively improve system autonomy, increase fault-tolerant resilience, solve low payload capacity and short endurance time of unmanned surface vehicles (USVs), there's a trend to deploy multiple USVs as a formation fleet. The formation path planning algorithms are essential to generate optimal trajectories and provide practical collision avoidance maneuvers to efficiently navigate the USV fleet. To ensure the optimality, rationality and path continuity of the formation trajectories, this paper presents a novel deterministic algorithm named multiple sub-target artificial potential field (MTAPF) based on an improved APF. The MTAPF belongs to the local path planning algorithm, which refers to the global optimal path generated by an improved heuristic A* algorithm. and the optimal path is divided by this algorithm into multiple sub-target points to form sub-target point sequence. The MTAPF can greatly reduce the probability that USVs will fall into the local minimum and help USVs to get out of the local minimum by switching target points. As an underactuated system, the USV is restricted by various motion constraints, and the MTAPF is presented to make the generated path compliant with USV's dynamics and orientation restrictions. The proposed algorithm is validated on simulations and proven to work effectively in different environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
SKD发布了新的文献求助10
1秒前
肉丸完成签到 ,获得积分10
3秒前
手可摘星陈同学完成签到 ,获得积分10
5秒前
wzhang完成签到,获得积分10
6秒前
阿莳完成签到 ,获得积分10
6秒前
哇嘞完成签到 ,获得积分10
6秒前
ST完成签到,获得积分10
6秒前
xiuxue424完成签到,获得积分10
7秒前
乌云乌云快走开完成签到,获得积分10
8秒前
豆浆油条完成签到 ,获得积分10
9秒前
扯淡儿完成签到 ,获得积分10
9秒前
林小鱼完成签到,获得积分10
11秒前
浮游应助CharlieYue采纳,获得10
13秒前
FMHChan完成签到,获得积分10
13秒前
c1302128340完成签到,获得积分10
13秒前
洁净百川完成签到 ,获得积分10
15秒前
DavidSun完成签到,获得积分10
15秒前
Gzdaigzn完成签到,获得积分10
16秒前
SKD发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
mechefy完成签到,获得积分10
18秒前
陈咪咪完成签到,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
cipherblaze完成签到,获得积分10
22秒前
carly完成签到 ,获得积分10
23秒前
老猫头鹰完成签到,获得积分10
25秒前
小兔子乖乖完成签到 ,获得积分10
25秒前
香蕉觅云应助Fzx采纳,获得10
26秒前
chemhub完成签到,获得积分10
26秒前
zhubin完成签到 ,获得积分10
27秒前
CipherSage应助我想想采纳,获得10
27秒前
amwlsai完成签到,获得积分10
28秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
爱笑的眼睛完成签到,获得积分10
29秒前
kongchao008完成签到,获得积分10
32秒前
cao完成签到 ,获得积分10
34秒前
小潘完成签到 ,获得积分10
35秒前
可露丽完成签到,获得积分10
36秒前
柠檬味de_完成签到 ,获得积分10
37秒前
贤弟完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5432918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4545389
关于积分的说明 14195696
捐赠科研通 4464890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2447318
邀请新用户注册赠送积分活动 1438600
关于科研通互助平台的介绍 1415620