【文献阅读】An efficient motion planning based on grid map: Predicted Trajectory Approach with global path guiding

（1）主要工作内容

本文提出了一种基于轨迹预测法的欠驱动无人艇的全局运动规划算法。该方法考虑了无人艇的所有动力学约束，并且能找到一条根据船舶自身操纵系统进行跟踪的全局轨迹。

根据USV数学模型生成的预测轨迹被离散为一系列的路径点。采用A搜索方法找到可行轨迹。

为了提高搜索效率与准确性，将PTA算法改进为全局轨迹预测（GPTA）。在寻找可行轨迹时，GPTA可以利用Theta获得的全局路径来准确估计目标函数的启发式代价，而不是像PTA那样直接使用欧氏距离。结果表明，GPTA对欠驱动USV的运动规划具有较高的安全性和导航效率。

在本文中，我们提出了一种具有全局路径引导(GPTA)的预测轨迹方法来执行usv的全局运动规划。该方法考虑了USV的所有动态约束，将预测的轨迹与网格图结合起来，采用A搜索方法找到有效的轨迹。为了提高计算效率，利用Theta生成全局最短路径，可以精确地估计目标函数的启发式代价。

PTA和GPTA之间最大的区别是PTA使用的h值是欧氏距离，而GPTA使用由Theta*算法得到的真实最短距离。分别基于PTA和GPTA进行了数值模拟，规划轨迹和扩展单元的结果如图8所示。