Dynamic collision avoidance method of unmanned sailboat based on improved fast-marching square method

参数	数值	参数	数值
$ {K_{\text{P}}} $	3	$ {d_{{\text{range}}}} $/m	100
$ {K_{\text{I}}} $	0.1	$ {w_{\max }} $/(º)	20
$ {K_{\text{D}}} $	0	a/m	30
$ \zeta $/(º)	40	b/m	20
$ {u_{{\text{dz}}}} $	1	c/m	30
$ {u_{{\text{hz}}}} $	0.05	$ \sigma $	30

Table 2. Information of initial states and target points for four unmanned sailboats

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Table 2. Information of initial states and target points for four unmanned sailboats

无人帆船	初始位置/m	初始速度/(m∙s⁻¹)	初始航向/(º)	目标点/m
帆船1	（400，100）	0	135	（100，400）
帆船2	（400，400）	0	−135	（100，100）
帆船3	（100，100）	0.5	45	（400，400）
帆船4	（250，400）	0.5	−60	（400，100）

Table 3. Information of initial state and target point for unmanned sailboat and motor vessel

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Table 3. Information of initial state and target point for unmanned sailboat and motor vessel

会遇场景	船舶	初始位置/m	初始速度/(m∙s⁻¹)	初始航向/(º)	目标点/m
对遇	无人帆船	（250，50）	1.0	90	（250，450）
对遇	障碍船	（250，400）	1.5	−90
左交叉	无人帆船	（250，50）	0.5	90	（250，450）
左交叉	障碍船	（450，250）	1.5	180
右交叉	无人帆船	（250，50）	0.5	90	（250，450）
右交叉	障碍船	（50，250）	1.5	0
追越	无人帆船	（250，50）	1.0	90	（250，450）
追越	障碍船	（250，100）	0.5	90

Table 4. Information of initial states and target point for an unmanned sailboat and two motor vessels

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Table 4. Information of initial states and target point for an unmanned sailboat and two motor vessels

船舶	初始位置/m	初始速度/(m∙s⁻¹)	初始航向/(º)	开始时间/sIFMS/FMS	目标点/m
无人帆船	（100，400）	0.5	90	0/0	（400，20）
障碍船A	（200，200）	1.0	50	200/250
障碍船B	（360，90）	1.0	105	350/430

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Wentao ZHAO, Longyue JING, Zhaoyang SUN, Yan HUANG, Hualong XIE. Dynamic collision avoidance method of unmanned sailboat based on improved fast-marching square method[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2024, 19(4): 227

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Paper Information

Category: Ship Design and Performance

Received: Jan. 5, 2023

Accepted: --

Published Online: Mar. 14, 2025

The Author Email:

DOI:10.19693/j.issn.1673-3185.03241

Topics

laser devices and laser physics

Lasers and Laser Optics

Laser physics

laser manufacturing

Instrumentation, Measurement and Metrology