计算机科学 > 机器人技术
[提交于 2025年4月27日
]
标题: 基于转向圈控制屏障函数的高效 COLREGs 遵从避碰方法
标题: Efficient COLREGs-Compliant Collision Avoidance using Turning Circle-based Control Barrier Function
摘要: 本文提出了一种计算效率高的避碰算法,该算法使用基于转向圆的控制屏障函数(CBF),符合国际海上防止碰撞规则(COLREGs)。 传统的CBF通常缺乏对转向能力和避碰方向的显式考虑,而这些是开发符合COLREGs的避碰算法的关键要素。 为克服这些局限性,我们引入了两个基于左转和右转圆的CBF。 这些函数根据交通船与转向圆中心之间的接近程度建立安全条件,有效确定了避碰方向和转向能力。 所提出的方法通过将CBF作为约束来制定一个二次规划问题,确保安全航行而不依赖于计算密集型轨迹优化。 这种方法显著减少了计算工作量,同时保持了与基于模型预测控制方法相当的性能。 仿真结果验证了所提出算法在实现符合COLREGs的安全导航方面的有效性,展示了其在复杂海洋环境中的可靠性和高效运行潜力。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.