[發明專利]一種無人船避障的航行方法、裝置、計算機設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110304729.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112797987B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 程宇威;朱健楠;龐長松;池雨豪;虞夢苓
• 申請（專利權）人: 陜西歐卡電子智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G05D1/02
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 馮筠

本發明公開了一種無人船避障的航行方法、裝置、計算機設備及存儲介質，無人船避障的航行方法包括以下步驟：步驟一、獲取無人船航行路線；步驟二、對所述航行路線進行預處理，得到預處理路線；步驟三、控制無人船沿所述預處理路線進行自主航行，并采集無人船當前位置的位置坐標和方向角，以及基于無人船當前位置采集環境雷達點云，以構造實時地圖;步驟四、根據所述實時地圖，實時計算無人船未來路線上的障礙分布；步驟五、根據所述障礙分布，判斷無人船未來路線是否穿過障礙；步驟六、若無人船未來路線穿過障礙，則計算繞行障礙的目標點；通過本方法可繞開障礙繼續沿原路線航行，精確避障并降低計算量。

技術領域

本發明涉及無人船自主航行技術領域，更具體地說是指一種無人船避障的航行方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

背景技術

近年來，隨著無人駕駛技術的迅猛發展，無人駕駛市場不斷增長，以無人船為例，各類無人船逐漸被推廣至水質檢測、水面維護、橋梁檢測、水體測繪、海事搜救等多種作業場景下，輔助人們工作。感知是無人駕駛技術的基礎,在復雜的水面環境下,無人船需要具備靈敏的環境感知能力。由于現有的無人船環境感知能力有限，通常需要人工操作輔助其作業任務，無法實現全天候完全無人自主作業，難以大范圍推廣與應用。作為自主執行任務中必不可少的一部分，良好的自主避障能力有助于提升無人船的自主性，更好地執行任務。

現有的啟發式的路徑規劃算法，一般需要采集并處理盡可能多的環境數據，進行大量數據計算，由于計算量較大，因此，對計算硬件性能要求較高，導致價格高昂。同時，現有避障方法主要解決的是點到點的避障功能，但是現實生活中無人駕駛系統往往需要按照規定路徑行駛。因此，我們要求無人駕駛裝置除了能夠精確避障的同時降低計算量，還要具備能夠按照規定路徑行走的能力。因此，低計算量的高精度實時避障方法具有十分重要的現實意義。

發明內容

為了解決上述現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種無人船避障的航行方法、裝置、計算機設備及存儲介質。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：一種無人船避障的航行方法，包括以下步驟：

步驟一、獲取無人船航行路線 A；

步驟二、對所述航行路線 A 進行預處理，得到預處理路線 A＇；

步驟三、控制無人船沿所述預處理路線A＇進行自主航行，并采集無人船當前位置的位置坐標和方向角，以及基于無人船當前位置采集環境雷達點云，以構造實時地圖;

步驟四、根據所述實時地圖，實時計算無人船未來路線上的障礙分布；

步驟五、根據所述障礙分布，判斷無人船未來路線是否穿過障礙；

步驟六、若無人船未來路線穿過障礙，則計算繞行障礙的目標點 ；

步驟七、根據無人船實時位置、所述實時地圖和所述目標點，計算障礙繞行方向 dire；

步驟八、控制無人船沿所述障礙繞行方向 dire 繞行，并實時計算當前路徑距離無人船的最近點，根據所述最近點計算障礙分布，更新避障的目標點，將障礙分布替換為障礙分布 ，并重復執行步驟五至步驟八，直到無人船到達目標點為止。

其進一步技術方案為：所述對所述航行路線A進行預處理，得到預處理路線 A＇的步驟，包括：

設定航行路線 A 兩點間距小于 ，從航行路線A的第一個點開始遍歷，對相鄰兩個路徑點間距 大于 時,插入間距為的點隊列；對相鄰兩個路徑點間距 小于時，在中點插入一個點，完成對航行路線 A 的預處理，得到預處理路線 A＇。

其進一步技術方案為：所述控制無人船沿所述預處理路線 A＇進行自主航行的步驟，包括：