A Algorithm-Based Practical Path Planning Considering the Actual Dynamic Behavioural Constraint in Unmanned Underwater Vehicles

This paper proposes an improved path-planning technique based on the $A^*$ algorithm. The conventional $A^*$ algorithm only considers the optimality of the planned path and sometimes produces a path that an unmanned underwater vehicle (UUV) cannot navigate due to its dynamic constraint such as the limit of the radius of gyration. It is because that the previous method evaluate the moving cost based on the straight distance between nodes. We enhance the conventional method by evaluating the moving cost on the basis of the practically navigable trajectory, which is generated by the waypoint-tracking control of the UUV dynamics. The simulation examples indeed show the effectiveness of the proposed technique.

무인잠수정의 실제 동역학적 제한을 고려한 A* 알고리즘 기반 현실적 경로계획

본 논문은 무인잠수정의 동특성을 고려하지 않아 실제로 항행이 불가능한 급격히 변화하는 경로를 계획하기도 하는 기존 $A^*$ 알고리즘 기반 경로계획의 단점을 개선하기 위하여, 무인잠수정의 동특성을 고려한 항행궤적에 기반한 개선된 경로계획 알고리즘을 제안한다. 기존의 $A^*$ 기반 알고리즘은 무인잠수정이 인접노드로 이동하는 경로를 직선으로 가정하여 이동비용을 계산하는 반면, 개선된 경로계획 알고리즘은 경로점 제어에 의하여 생성된 현실적 항행궤적을 노드 간의 이동경로로 설정하고 이동비용을 계산하여 최적의 경로를 계획한다. 모의실험에서 제안한 기법과 기존의 기법의 경로계획을 비교하여 본 논문의 논의가 타당함을 보인다.