自主避障算法作為無人艇自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心之一，是保證無人艇（USV）安全航行的關(guān)鍵。為保證船舶智能避碰系統(tǒng)輸出決策方案的合理性、有效性和可信性，需要在《國際海上避碰規(guī)則》的約束下對(duì)船舶避碰及路徑規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行研究。本研究圍繞USV避碰控制開展USV在復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境中的避碰及路徑規(guī)劃問題，建立USV運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在此環(huán)境下驗(yàn)證所提出的避碰算法的有效性。本研究主要研究工作如下：

1.從船舶操縱性出發(fā)，結(jié)合船舶避碰實(shí)踐，建立起基于船舶操縱的避碰行動(dòng)數(shù)學(xué)模型。

2.提出基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的海事規(guī)則動(dòng)態(tài)避障算法。

3.為實(shí)現(xiàn)無人船舶在海上自主安全航行，根據(jù)所提出的避碰導(dǎo)航方法，搭建了基于模型船的USV避碰導(dǎo)航測試平臺(tái)。

相關(guān)技術(shù)指標(biāo)：算法應(yīng)滿足無人船避碰要求，能夠判斷雙方會(huì)遇局面（對(duì)遇、交叉、追越），以安全的轉(zhuǎn)向幅度（舵角的控制范圍 [-35°,35°]）、安全距離和速度及早采取避碰措施，且避碰行動(dòng)滿足國際海上避碰規(guī)則要求。

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：1.提出無人船航行環(huán)境及會(huì)遇局面的類型辨識(shí)建模新方法。2.船舶航行中具有慣性、時(shí)變不確定性等復(fù)雜的非線性特征，克服傳統(tǒng)避碰算法計(jì)算量大、無法實(shí)時(shí)給出避碰決策的問題，充分發(fā)揮采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的策略控制機(jī)制，搭建模塊化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，用于引導(dǎo)無人船躲避障礙物和趨向目標(biāo)位置。