DOI:10.11991/yykj.202303031网络出版地址：https://link.cnki.net/urlid/23.1191.U.20231130.1027.002基于改进人工势场法的多无人艇避障策略邹子理1,2，孙骞1,2，黄雨杰1,2，李一兵1,21.哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨1500012.哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室，黑龙江哈尔滨150001摘要：针对多无人艇编队避障问题，对静态避障的路径消耗问题进行建模分析，在动态避障时提出一种偏置人工势场法使策略符合艇群国际海上避碰规则（swarmInternationalRegulationsforPreventingCollisionsatSea，sCOLREGS）。本方法首先对传统人工势场法进行改进，定义符合艇群会遇态势判断需求的sCOLREGS，通过速度障碍法实时判断碰撞风险，然后利用偏置斥力区域的改进人工势场法实现对规则的遵守。仿真实验表明，本文方法在障碍物与编队大小相当时可显著减少避障路程，在确保避障实时性的同时，较好地遵守了国际海上避碰规则相关条例。研究结论可为海面无人艇集群安全航行提供参考。关键词：人工势场法；路径规划；多无人艇；艇群国际海上避碰规则；速度障碍法；栅格地图；虚拟领航者；动态避碰中图分类号：U664.82文献标志码：A文章编号：1009−671X(2024)01−0166−11Obstacleavoidancestrategyofmulti-USVbasedonimprovedartificialpotentialfieldZOUZili1,2,SUNQian1,2,HUANGYujie1,2,LIYibing1,21.CollegeofInformationandCommunicationEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China2.MIITKeyLaboratoryofAdvancedMarineCommunicationandInformationTechnology,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,ChinaAbstract:Forthemultipleunmannedsurfacevehiclesformationobstacleavoidanceproblem,thepathconsumptionproblemofstaticobstacleavoidancewasmodeledandanalyzed,andabiasedartificialpotentialfieldmethodwasproposedfordynamicobstacleavoidancetomakethestrategyconformtotheswarmInternationalRegulationsforPreventingCollisionsatSea(sCOLREGS).Thismethodfirstlyimprovedthetraditionalartificialpotentialfieldmethod,definedtherulesthatmeettheneedsoftheswarmsituation,judgedthecollisionriskbythevelocityobstaclemethod,andthenusedtheimprovedartificialpotentialfieldwithbiasedrepulsiveregiontoachievecompliancewiththerules.Simulationexperimentsshowthatthemeth...
