基于改进型Bi-RRT*算法的水面无人艇路径规划方法及验证方法

本发明提供了基于改进型Bi‑RRT*算法的水面无人艇路径规划方法及验证方法，包括以下步骤：S1、改进Bi‑RRT*算法的随机点采样机制，采用目标偏置策略，使随机点概率落在目标区域；S2、选择新节点时引入智能样本插入算法；S3、根据USV的转向性能要求，增加转向角约束。验证方法包括：进行简单、复杂和特殊3种水域环境下的仿真实验；比较PIB‑RRT*算法、Bi‑RRT*算法和RRT*算法的路径规划效果，采用规划时间、路径长度作为指标对算法进行评价，统计每个算法指标的平均值。本发明明确节点生成的方向性；提高算法收敛到最优解的速度，满足USV在航行时实时性强的要求；增加转向角约束，进一步平滑路径，使其更加满足USV的运动约束和动力约束。