李清亮，李彬，孙国皓，崔星，毛新涛

1 四川大学 电气工程学院，四川 成都 610065

2 四川大学 空天科学与工程学院，四川 成都 610065

3 北京轩宇空间科技有限公司，北京 100194

0 引 言

近年来，无人驾驶受到日益广泛的关注，在飞行器、智能车、舰船等领域得以快速发展。智能化是未来舰船的发展趋势之一[1]。由于无人艇的制造成本低、制造周期短、环境适应能力强、人力成本低，其在海洋资源勘测、航道测量、环境监测、水域清洁、军事作战等领域具备良好的应用前景。如何快速生成无人艇在复杂环境下的避障航线，是其自主化发展的关键技术之一[2]。

李文华等[3]总结了在工业4.0 背景下世界范围内船舶自主化航行技术的主要发展路径，分析了无人艇航迹规划、智能避障等关键技术。余必秀等[4]通过增加代价函数从而改进了传统的A*算法，可用于规划无人航道测量船的运动路径。Song 等[5]提出了平滑的A*算法来减少冗余的路径点，从而可以提供更连续的路径。Liu 等[6]提出了一种基于快速步进（fast marching，FM）方法的无人艇信息导航路径规划算法，具有计算速度快、计算复杂度低等特点，该算法覆盖了2 个区域（航行区域和避碰区域），可以保证规划轨迹不违反任何禁区。Cho 等[7]在改进现有视线（line-of-sight，LOS）制导算法和速度障碍（velocity obstacle，VO）制导算法的基础上，提出了航点跟踪与避碰算法：即在路径点转换过程中引入额外的控制方案以提高跟踪控制的稳定性，并对传统的VO 算法进行改进，从而有效解决了遇到障碍物时的位置不确定性问题，同时在真实海洋环境下验证了算法的有效性。……