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基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
1
作者
野汶博
方洋旺
+1 位作者
洪瑞阳
胡祁东
《兵工学报》
北大核心
2025年第5期356-368,共13页
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条...
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。
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关键词
欠驱动无人水下航行器
控制障碍函数
椭圆障碍物
避障
制导律
二次规划
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职称材料
题名
基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
1
作者
野汶博
方洋旺
洪瑞阳
胡祁东
机构
西北工业大学
无人
系统
技术
研究院
西北工业大学
无人
飞行器
技术
全国重点实验室
西北工业大学无人机技术集成攻关大平台
西北工业大学
自动化学院
出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第5期356-368,共13页
基金
国家自然科学基金项目(61973253、62273283)。
文摘
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。
关键词
欠驱动无人水下航行器
控制障碍函数
椭圆障碍物
避障
制导律
二次规划
Keywords
underactuated unmanned underwater vehicle
control barrier function
elliptical obstacle
obstacle avoidance
guidance law
quadratic programming
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
野汶博
方洋旺
洪瑞阳
胡祁东
《兵工学报》
北大核心
2025
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