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申请/专利权人：哈尔滨工程大学;中国人民解放军92763部队

摘要：一种基于空间分解的水下航行器三维路径规划方法，属于水下航行器路径规划领域。本发明针对现有DWA算法规划路径易陷入局部最优解，对三维空间路径规划适用性差的问题。包括确定高程地图障碍物及环境边界；采用墙体障碍物标记环境边界，并对所有障碍物进行基于障碍物点的膨化处理，得到路径规划三维空间；在航行器当前路径规划三维空间内采用DWA算法进行路径规划，包括自适应选择权重参数；构建水平面和垂直剖面；根据水平面和垂直剖面上的障碍物膨化点进行避碰路径一步规划，再耦合得到耦合后一步规划路径；在DWA算法进行路径规划的过程中，当DWA算法陷入局部最优解时，采用人工势场法算法进行路径辅助规划。本发明用于水下航行器三维路径规划。

主权项：1.一种基于空间分解的水下航行器三维路径规划方法，其特征在于，包括：根据高程地图数据，确定航行器任务区间的高程地图障碍物，并根据任务区间确定环境边界；采用墙体障碍物标记环境边界，确定环境边界内动态障碍物；对所有墙体障碍物、高程地图障碍物与动态障碍物进行基于障碍物点的膨化处理，并基于膨化处理后动态障碍物确定动态障碍物安全范围；由膨化处理后墙体障碍物、膨化处理后高程地图障碍物和动态障碍物安全范围确定航行器当前路径规划三维空间；在航行器当前路径规划三维空间内采用DWA算法进行路径规划，包括：根据航行器当前位置点、目标位置点、高程地图障碍物位置以及动态障碍物安全范围，确定DWA算法的权重参数；再根据航行器当前位置点的深度构建水平面，并建立以航行器当前位置点和目标位置点连接形成的直线确定的垂直于所述水平面的垂直剖面；分别获取水平面和垂直剖面上的所有障碍物点；基于获取的障碍物点，采用DWA算法分别计算航行器在水平面和垂直剖面由当前位置点到目标位置点的避碰路径一步规划结果；将两个避碰路径一步规划结果进行耦合，得到耦合后一步规划路径；使航行器按照耦合后一步规划路径航行后，更新航行器当前位置点和动态障碍物安全范围，再继续采用DWA算法进行路径规划，直到到达目标位置点；在采用DWA算法进行路径规划的过程中，当DWA算法陷入局部最优解时，采用人工势场法算法进行路径辅助规划，直到脱离DWA算法的局部最优解位置，再采用DWA算法继续进行路径规划。

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百度查询： 哈尔滨工程大学 中国人民解放军92763部队 基于空间分解的水下航行器三维路径规划方法