【20230216】让每一天都能被察觉，相信相信的力量-CSDN社区

书香度年华-2023

优质创作者: 信息安全技术领域

领域专家: 操作系统技术领域

2023-02-16 08:08:14

【20230216】让每一天都能被察觉，相信相信的力量

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内容概要：本文提出了一种融合模型预测控制（MPC）与人工势场法的船舶运动规划方法，旨在解决复杂海上多船遭遇场景下的避碰问题，并严格遵循国际海上避碰规则（COLREG）。该方法通过构建人工势场模型，综合考虑他船、静态障碍物、航道边界产生的排斥力以及目标点的吸引力，形成动态环境势场；同时引入MPC框架，基于船舶非线性动力学模型进行滚动时域优化，实时求解最优航向与航速指令，确保路径的安全性、平滑性与合规性。研究设计了对遇、交叉、追越及多船混杂等多种典型复杂会遇场景，并通过Matlab仿真验证了该方法在有效规避碰撞、保持航行稳定性以及准确执行COLREG规定避让行为方面的优越性能。; 适合人群：从事智能航运、海洋工程、自动驾驶船舶、智能交通系统及相关路径规划算法研究的科研人员与研究生；具备控制理论、优化算法基础及Matlab编程能力的技术开发者。; 使用场景及目标：① 实现复杂动态海况下多船智能避碰决策与自主导航；② 开发符合国际航行法规的无人船自主航行核心算法；③ 为智能港口、海上交通管理系统（SMARTS）及无人艇集群协同提供算法支持；④ 用于科研仿真验证、算法对比测试及高校相关课程的教学演示。; 阅读建议：此资源以Matlab代码实现为核心，强调理论建模与工程实践的深度融合，建议读者在深入理解MPC与人工势场耦合机制的基础上，动手运行并调试所提供的仿真程序，重点分析不同势场参数、预测时域与权重系数对避碰行为的影响，从而掌握算法的设计精髓与优化策略。

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