文章标题：人工势场法和A-star算法下无人水面艇运动控制研究

文章作者：汤华鹏^1,2
关 键 字：人工势场法;A-star算法;无人水面艇;运动控制;局部最小值
文章摘要：无人水面艇具备非线性、欠驱动的特点，尤其在外界海浪等的干扰因素作用下仅能确定局部最优路径，不能获取全局最优路径，导致无人水面艇运动控制效果下降，为此提出基于人工势场法和A-star算法的无人水面艇运动控制方法。在人工势场法中引入振荡势场，使无人水面艇能够跳出受力平衡的困境，从而确定局部最优路径。采用A-star算法进行海上运动区域路径搜索，结合局部最优路径以及路径平滑处理确定全局最优路径。根据航行路径规划结果，采用双闭环控制器计算无人水面艇的期望速度和航向角速度，通过差速推进器实现无人水面艇的运动控制。实验结果显示，该方法能有效控制无人水面艇避开障碍物，安全抵达目标点，无人水面艇控制成功率高，实际应用效果好。