海洋学院师生在高水平学术期刊发表无人船/艇避碰研究新成果

海洋学院师生在高水平学术期刊发表无人船/艇避碰研究新成果
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发布日期：2021-05-25
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        日前，由天津大学海洋学院2019级硕士周健为第一作者，张安民研究员为通讯作者的题为《Navigation Safety domain and collision risk index for decision support of collision avoidance of USVs》的论文发表在在海洋工程高水平国际期刊《International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering》(中科院海洋工程小类2区，Q1)。
文章提出了一种用于提高无人船/艇避碰决策准确性的决策支持模型。该模型由航行安全领域和基于安全领域的碰撞风险指数构成，能够确定多船会遇时的碰撞阶段和危险程度。航行安全领域的建立参考了COLREGs（International Regulations for Preventing Collisions at Sea，国际海上避碰规则）的约束，包含Warning Domain和Forbidden Domain两部分（见图1）。
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图1航行安全领域示意图

  _2 ~  w8 T- ^基于安全领域的碰撞风险指数模型以不同会遇态势下领域半径为临界值，以领域边界受到他船侵犯作为开始避碰行动的临界条件。以天津大学海洋3I研究组开发的海豚-I无人艇和6条给定的目标船为研究对象，用于算法验证与模型仿真。结果表明，该方法能够准确判断当前的碰撞阶段以及风险存在的方位，无人船/艇可据此开展有效的避碰行动。进一步地，文章总结了在不同碰撞阶段下的决策支持规则，以及在每种情况下应遵守的COLREGs的具体条款。
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图2本船与目标船相对位置

7 N0 X  }2 W" C. w" |该论文成果及相关专利作为主要创新要素之一，助力海洋3I研究组进行挑战杯项目的申报。目前该团队作品获得天津大学挑战杯特等奖，正在积极申报挑战杯全国比赛。