基于蚁群算法的AUV全局路径规划方法

在大范围海洋环境中,应用蚁群算法对自主式水下潜器（AUV）的全局路径规划问题进行了研究。基于栅格环境模型建立了蚁群可视图模型,设计了蚁群信息素更新规则;给出了蚁群全局路径规划的操作步骤;针对蚁群规划路径不平滑问题,设计了切割算子和插点算子。仿真实验结果表明,蚁群全局规划算法非常适合于求解复杂环境中的规划问题,规划时间短、路径平滑。     

限制区域水面无人艇路径规划与跟踪控制研究

路径规划与跟踪控制是水面无人艇自主航行的关键技术.首先,采用概率地图法(PRM)对水面无人艇的路径规划进行了研究,详细介绍了概率地图法的原理以及算法实现流程,针对传统方法在工程实际中存在的问题,结合无人艇操纵性能约束提出了简单有效的改进方法,进行了算例验证;其次,以PRM规划路径为目标对象,开展了欠驱动无人艇路径跟踪控制技术研究,对操舵响应非线性模型进行线性化处理,考虑舵角饱和约束限制,设计了模型预测控制器,舵角的执行指令可以通过二次规划算法求解;最后,进行了限制区域水面无人艇路径规划和跟踪控制的联合仿真验证.研究结果表明:概率地图法可以成功地应用于限制区域无人艇路径规划,方法可实现性好、效率高;规划所得的路径由一系列直线段组成,有利于路径跟踪控制;通过模型预测控制可以快速平稳地实现欠驱动无人艇对目标路径的跟踪控制.     

基于图论和统计能量分析的船舶舱室噪声传递路径

针对基于测试的传统噪声传递路径分析方法在船舶初步设计阶段无法应用的问题,提出一种基于图论和统计能量分析的传递路径分析方法.最短路径问题是图论理论的经典问题,通过分析最短路径问题的一般形式,建立最短路径问题和统计能量分析问题的等效关系,将最短路径问题的思想引入舱室噪声分析.定义路径效率作为有向赋权图的权值,使用YEN算法对图进行求解,累积权重最大的路径就是舱室噪声能量传递的主要路径.以简化的上建模型为算例对该算法进行验证,并以某型邮轮噪声超标的住舱为研究对象,求解主机结构噪声向舱室传播的前50条路径,并通过在路径上各个节点设置阻尼,探讨控制结构噪声传播的最佳降噪方案.     

基于改进人工势场算法的AUV路径规划

针对传统人工势场算法运用于AUV路径规划时存在易死锁、实时性差、结果欠优等问题,提出一种改进型人工势场算法.在障碍物周围新增滑移区以替换原有斥力场的作用效果,同时构建相应的滑移准则以实现对AUV的滑移运动控制,具体包括滑移区判别、滑移参数选择和滑移方向判别准则.最后,在MATLAB中进行仿真实验.在静态环境下,分别利用...     

大型自主水下机器人全局静态与局部动态融合路径规划方法

针对大型自主水下机器人在做全局路径规划时面临环境建模复杂,算法求解能力弱以及面对局部动态障碍时自主性低,避障路径规划困难等问题,采用极坐标表示形成路径同心圆,在严格机动性约束下提出基于改进粒子群算法和速度障碍法的全局静态与局部动态相融合的路径规划方法。在极坐标表示的环境模型中,在全局静态规划中引入最优粒子"变异"过程提升算法求解能力;在局部动态规划中利用速度障碍法求解局部碰撞范围和安全路径区域以保证避障路径最优。实验结果表明,与传统粒子群和遗传算法相比,改进方法在全局静态规划中路径更短、求解能力更强,局部动态规划能够得到出最优避障路径。     

基于云平台的高速公路车辆路径还原系统的设计和应用

为快速、准确还原车辆行驶路径,提升高速公路收费车道的车辆收费效率和稽查效率,设计一种基于云平台的高速公路车辆路径还原系统.阐述私有云平台的概念,利用云平台在基础硬件设施资源整合管理、云计算、数据库、存储和网络安全等方面的信息化处理能力,对该高速公路车辆路径还原系统进行架构设计和功能设计.通过整合高速公路相关车辆通行路径...     

改进最短路径算法在最佳航线选择中的应用

最佳航线选择不仅是船舶驾驶员经常关注的问题之一，而且还是船舶经营公司时常面临的重要问题之一。现利用改进的最短路径算法对该问题作出定量描述。较详细地阐述了Dijkstra算法和改进算法，并通过最佳航线选择示例说明了算法的应用。通过比较，改进算法在搜索效率上优于Dijkstra算法。     

浅析0116号台风"百合"路径异常的原因

分析了0l16号台风期间的天气形势，认为500hPa环境流场的急剧调整导致引导气流不稳定，以及双台风的相互作用是该台风路径异常的原因。对船舶驾驶员学习使用高空天气图分析和预测台风路径有一定的指导作用。     

自主式水下机器人最优路径规划问题的研究

路径规划是水下机器人实现自主航行的重要环节。根据自主式水下机器人的动力学性质，路径规划的特点以及实现智能行为的要求，采用基于案例的遗传算法，实现了自主式水下机器人最优路径规划。给出该方案的基本框架和算法，在基于案例类比的学习方法中引入模糊多属性综合决策的方法建立决策算子进行案例的匹配，在遗传算法中实际知识的指导，适当地改进遗传算子，加快搜索速度。仿真结果证明该路径规划方法能够取得较好的规划结果，使自主式水下机器人具有了一定的自主导航，自主避障和自主作业的能力。