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基于在线海流数据的自然能驱动无人艇能源最优路径规划
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作者 李可 廖煜雷 +3 位作者 刘骁锋 贾琪 李相杰 翟子正 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期441-449,共9页
为了有效地利用在线监测到的海流和风数据,减少能源消耗以提高自然能驱动无人艇的续航力,以“驭浪者”号自然能驱动无人艇为研究对象,提出一种基于在线海流数据的能源最优路径规划方法。通过“驭浪者”号实船试验得到的最小回转半径对... 为了有效地利用在线监测到的海流和风数据,减少能源消耗以提高自然能驱动无人艇的续航力,以“驭浪者”号自然能驱动无人艇为研究对象,提出一种基于在线海流数据的能源最优路径规划方法。通过“驭浪者”号实船试验得到的最小回转半径对粒子群算法进行改进,设计距离最优的路径规划算法。考虑到海流和风对“驭浪者”号能源消耗的影响,建立海流和风影响下能源消耗模型;在静态海流环境中,以能源最优为目标对粒子群算法进行改进,探索能源最优的路径规划算法。根据“驭浪者”号在线监测到的海流和风信息,得到随时间-空间变化的动态海流数据,对能源最优的路径规划算法进行优化,提出基于在线监测海流数据的能源最优路径规划算法。通过仿真试验,对比距离最优的路径规划算法和基于在线监测海流数据的能源最优路径规划算法在相同工况下能源消耗情况,验证所提出算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 自然能驱动无人艇 在线海流数据 环境建模 能源最优 路径规划 粒子群算法
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海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划研究
2
作者 李可 宋志斌 +3 位作者 刘骁锋 翟子正 李相杰 徐培鸿 《无人系统技术》 2022年第1期51-59,共9页
无人水面航行器在航行过程中受到尺寸限制,只能携带有限的能源,而海洋中蕴含大量的能源,如果无人水面航行器在航行过程中能利用广泛分布的海洋能源,那么其续航能力将会显著提升。研究一种海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划方法,使海... 无人水面航行器在航行过程中受到尺寸限制,只能携带有限的能源,而海洋中蕴含大量的能源,如果无人水面航行器在航行过程中能利用广泛分布的海洋能源,那么其续航能力将会显著提升。研究一种海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划方法,使海洋能驱动航行器在航行过程中尽可能少地消耗能源,并尽可能多地利用海洋能。首先,选取我国南海部分海域作为研究对象,构建栅格地图环境模型。其次,针对海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划中的能源消耗问题,建立海流消耗模型,引用考虑海流消耗的能源最优A^(*)算法(C-A^(*));然后,针对海洋能驱动航行器能源最优航迹规划中的海洋能利用问题,建立风能捕获模型,研究考虑海流消耗和海洋能捕获的能源最优A^(*)算法(N-A^(*))。最后,利用仿真软件验证算法的效果,通过对不同环境状况下,传统A^(*)算法、C-A^(*)、N-A^(*)的能源消耗情况进行对比,验证算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 海洋能驱动航行器 能源最优 海洋能捕获 航迹规划 A^(*)算法
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