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申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明公开了一种基于改进SAC算法的无人船自主避碰决策方法及系统，根据最小雷达线探测长度与船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径之间的关系，建立SAC算法的奖励函数，以获取总的奖励函数值，同时建立SAC算法的动作空间；进而根据本船当前时刻的位置坐标、航速及航向角，根据所述船舶运动数学模型、船舶动界模型、船舶领域模型，获取无人船下一时刻的舵角和航速，以对无人船进行控制，实现无人船的自主避碰。本发明将航行阶段划分为导航阶段、避碰阶段和紧迫危险阶段，所建立的基于各阶段的奖励函数，能够基于COLREGs第二章第13至17条实现两船与多船会遇局面下的无人船自主避障决策；而在紧迫危险阶段，基于本发明的动作空间，能够通过减速停船有效地处理真实海域复杂局面，解决复杂海域中的紧迫危险避障问题，提高紧迫危险局面下避碰的灵活性和泛化性。

主权项：1.一种基于改进SAC算法的无人船自主避碰决策方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：建立船舶运动数学模型、船舶动界模型和船舶领域模型，获取船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径，以根据最小雷达线探测长度与船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径之间的关系，确定船舶的航行状态；所述航行状态包括导航阶段、避碰阶段和紧迫危险阶段；S2：根据最小雷达线探测长度与船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径之间的关系，获取SAC算法的奖励函数，以获取总的奖励函数值，同时建立SAC算法的动作空间；其中，所述奖励函数包括主线奖励和辅助奖励；所述主线奖励为用于表征对无人船成功到达目的地和无人船在航行过程中的碰撞的奖励；所述辅助奖励为用于表征对无人船在航行过程中能够按照设定的预期路径进行航行的奖励；所述辅助奖励包括导航奖励和避碰奖励；所述导航奖励包括制导奖励和偏航奖励；所述避碰奖励包括安全奖励、舵角保持奖励、COLREGs奖励、紧迫危险措施奖励；所述动作空间包括无人船的舵角和航速；S3：获取当前时刻本船的雷达线长度、当前时刻本船位置坐标、航速及舵角，根据所述船舶运动数学模型、船舶动界模型、船舶领域模型、总的奖励函数值及动作空间，基于SAC算法获取无人船下一时刻的舵角和航速，以对无人船进行控制，实现无人船的自主避碰。

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百度查询： 大连海事大学 一种基于改进SAC算法的无人船自主避碰决策方法及系统