[發明專利]差速無人船的路徑優化方法、裝置及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201910633101.5
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110362080B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 劉益華
• 申請（專利權）人: 深圳市哈威飛行科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;劉光明

1.一種差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.求得生成的初始路徑上的每相鄰兩路徑片段之間的夾角差值；

b.對所述初始路徑上的第一路徑點執行如下操作：

如果所述初始路徑上的第一路徑片段與第二路徑片段之間的夾角差值在預設差值以下，則執行步驟c，其中所述第一路徑片段與所述第二路徑片段之間的夾角差值指的是所述第一路徑片段的延長線與所述第二路徑片段之間的夾角；

如果所述第一路徑片段與所述第二路徑片段之間的夾角差值在所述預設差值以上，且如果所述第一路徑片段的長度大于預設長度值，則在所述第一路徑片段上距離所述第一路徑點預設長度值的位置插入第一插入點，其中所述預設長度值不小于無人船的物理最小轉彎半徑，如果所述第一路徑點的速度大于預設的最大限制速度，則所述第一插入點的速度取所述最大限制速度，否則，所述第一插入點的速度取所述第一路徑點的速度；如果第二路徑片段的長度大于所述預設長度值，則在所述第二路徑片段上距離所述第一路徑點預設長度值的位置插入第二插入點；如果所述第一路徑點的速度大于所述最大限制速度，則所述第二插入點的速度取所述最大限制速度，否則，所述第二插入點的速度取所述第一路徑點的速度；

c.對所述初始路徑上的第二路徑點執行步驟b的操作；

所述第一路徑片段為第零路徑點與所述第一路徑點之間的直線段，所述第二路徑片段為所述第一路徑點與所述第二路徑點之間的直線段；

當所述第一路徑片段與所述第二路徑片段之間的夾角差值在所述預設差值以上，其被劃分為至少兩個角度范圍，包含更大角度值的所述角度范圍對應設置更大的所述最大限制速度。

2.如權利要求1所述的差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，步驟b還包括：

如果所述第一路徑點的速度大于所述最大限制速度且所述第一路徑片段的長度大于最小設定距離時，則在所述第一路徑片段上距離所述第一路徑點所述最小設定距離的位置插入第三插入點，所述第三插入點的速度取所述最大限制速度，其中所述最小設定距離為所述第一路徑點的速度超過對應的速度閾值時的產生的設定值，所述最小設定距離大于所述預設長度值，所述速度閾值不大于所述最大限制速度；

還包括位于所述速度閾值之上的至少一距離切換閾值以根據所述路徑點的不同速度區間產生不同的所述最小設定距離。

3.如權利要求2所述的差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，步驟b還包括：

如果所述第一路徑點的速度大于速度閾值時，且所述第二路徑片段的長度大于預設長度時，則在所述第二路徑片段上距離所述第一路徑點所述預設長度的位置插入第四插入點，所述第四插入點的速度取所述最大限制速度，其中所述預設長度大于所述預設長度值。

4.如權利要求1所述的差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，

當所述初始路徑上的對應的路徑點依次執行完步驟b的操作后，對完成初步優化的初步優化路徑進行曲線優化以得到符合無人船轉彎特性的軌跡。

5.如權利要求4所述的差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，所述“進行曲線優化”具體為：

將所述初步優化路徑上的所有路徑點和所有插入點依次代入四階貝塞爾曲線進行曲線優化。

6.如權利要求1所述的差速無人船的路徑優化方法，其特征在于，所述預設長度值等于無人船的物理最小轉彎半徑值。

7.一種差速無人船的路徑優化裝置，其特征在于，包括：

一個或多個存儲器；

一個或多個處理器；及

存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時，實現如權利要求1至6中的任一項所述的差速無人船的路徑優化方法。

8.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1至6中的任一項所述的差速無人船的路徑優化方法。