АЛГОРИТМ ОБХОДА СТАТИЧЕСКИХ ПРЕПЯТСТВИЙ ДЛЯ БЕЗЭКИПАЖНОГО СУДНА

Аннотация

В работе предложен алгоритм формирования маршрута движения безэкипажного судна по заданной траектории и обходу статических препятствий. Алгоритм реализован путем комбинирования функции движения по траектории и функции, формирующей циркуляцию вокруг заданной точки (препятствия). Маршрут движения задается набором путевых точек с координатами соединенных отрезками прямых, препятствие - в виде координаты центра и радиуса препятствия. Для движения по траектории используется алгоритм, основанный на использовании суммы вектора градиента вспомогательной функции и вектора, задающего направление на заданном участке маршрута, что позволяет обеспечить движение судна вдоль заданного маршрута. Циркуляции вокруг препятствия формируются на основе специального класса векторных полей, предложенных в работах D. Panagou, H. G. Tanner, K. J. Kyriakopoulos. При ориентировании циркуляции в направлении движения по траектории в точке препятствия и ограничении ее заданной зоной маневрирования формируется навигационное векторное поле - набор векторов, показывающих требуемое направление движения в конкретной точке. Для уменьшения вероятности навала безэкипажного судна на препятствие и обеспечения безопасного маневрирования введено дополнительное «отталкивающее» векторное поле, формирующее «запрещенную» зону в навигационном векторном поле. Исследуемые алгоритмы реализованы в среде моделирования Matlab/Simulink. Приведены результаты численных экспериментов для различных сочетаний параметров алгоритма. Результаты представлены графически в виде отображения навигационных векторных полей, показывающих направление движения безэкипажного судна и отображения препятствий, запрещенных зон и зон маневрирования. Планируется дальнейшее совершенствование алгоритма для решения задач обхода динамических и групповых препятствий.

Ключевые слова

безэкипажное судно, путевая точка, алгоритм, векторное поле, навигационное векторное поле, циркуляция, траектория, маршрут, статическое препятствие, зона маневрирования

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Об авторах

Дыда Александр Александрович - доктор технических наук, профессор

adyda@mail.ru

Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского

Пушкарев Игорь Игоревич - аспирант

b_r_i_g88@mail.ru

Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского

Чумакова Ксения Николаевна - аспирант

ksushechka_1991@mail.ru

Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского