2023TRANS（顶刊） 基于人工势场和 MPC COLREG 的无人船复杂遭遇路径规划 MATLAB 源码+对应文献 船舶会遇避碰船舶运动规划是海上自主水面舰艇（MASS）自主导航的核心问题
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- 在浩瀚的海洋中无人船的路径规划如同舵手在指引航道.txt 2.41KB
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资源介绍:
2023TRANS（顶刊） 基于人工势场和 MPC COLREG 的无人船复杂遭遇路径规划 MATLAB 源码+对应文献 船舶会遇避碰 船舶运动规划是海上自主水面舰艇（MASS）自主导航的核心问题。 本文提出了一种新颖的模型预测人工势场（MPAPF）运动规划方法，用于考虑防撞规则的复杂遭遇场景。 建立了新的船舶域，设计了闭区间势场函数来表示船舶域的不可侵犯性质。 采用在运动规划过程中具有预定义速度的Nomoto模型来生成符合船舶运动学的可跟随路径。 为了解决传统人工势场（APF）方法的局部最优问题，保证复杂遭遇场景下的避碰安全，提出一种基于模型预测策略和人工势场的运动规划方法，即MPAPF。 该方法将船舶运动规划问题转化为具有操纵性、航行规则、通航航道等多重约束的非线性优化问题。 4个案例的仿真结果表明，所提出的MPAPF算法可以解决上述问题 与 APF、A-star 和快速探索随机树 (RRT) 的变体相比，生成可行的运动路径，以避免在复杂的遭遇场景中发生船舶碰撞。
**基于人工势场与 MPC COLREG 的无人船复杂遭遇路径规划：深度技术分析**
随着海洋技术的不断发展，无人船在海洋应用中的地位日益凸显。本文将围绕基于人工势场和 MPC
COLREG 的无人船复杂遭遇路径规划展开讨论，以期为船舶运动规划领域提供一些新的思路和方法。
一、背景与现状
在 2023 年，顶级的学术期刊 TRANS 上发表了这一技术分析文章，聚焦于无人船在复杂遭遇路径规划
中的研究与应用。随着船舶技术的不断进步，尤其是考虑到防撞规则和复杂遭遇场景的需求，无人船
的运动规划成为了关键问题。
二、方法与模型
本文提出了一种新颖的模型预测人工势场（MPAPF）运动规划方法，该方法旨在解决传统人工势场方
法在复杂遭遇场景下的局部最优问题，保证避碰安全。该方法考虑了防撞规则，建立了新的船舶域，
设计了闭区间势场函数来表示船舶域的不可侵犯性质。
1. 船舶域的建立
为了模拟真实的船舶运动环境，本文建立了新的船舶域。该域包含了船舶的运动轨迹、速度、加速度
等关键参数，是进行路径规划的基础。
2. 势场函数的设计
势场函数是人工势场方法的核心组成部分，用于描述船舶在特定环境中的行为。该函数通过预定义的
区间来定义船舶在该环境中的行为趋势，保证船舶不会侵犯其他船舶或障碍物。
3. 运动规划过程
在运动规划过程中，采用具有预定义速度的 Nomoto 模型来生成符合船舶运动学的可跟随路径。该模
型能够根据船舶的运动状态和周围环境的变化，自动调整路径规划参数，确保路径的安全性和可行性
。
三、MATLAB 源码解析
为了更好地理解和应用本文提出的 MPAPF 方法，我们提供了 MATLAB 源码进行解析。通过查看源码
，我们可以更直观地了解该方法的具体实现过程和算法原理。
四、文献综述与对比分析
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