布置方案对近海小型无人监测船波浪运动的影响

以一艘近海小型双体无人监测船为例,建立该双体无人监测船模型,通过使用基于平面势流理论的二维切片法,对无人监测船在不同布置方案下的运动响应情况进行计算分析,得出布置方案与无人监测船运动响应间的关系。研究结果表明:吃水深度、惯性矩对小型无人监测船在波浪中的运动性能影响明显,应在一定范围内酌情进行选取;重心高度对小型无人监测船在波浪中的运动性能影响不大,设计时应主要从稳性方面进行考虑。     

基于扩张观测器的ROV固定时间轨迹控制

针对六自由度遥控无人潜水器（ROV）的轨迹规划控制问题，提出基于固定时间扩张观测器的非奇异积分终端滑模控制方法。建立考虑系统模型不确定性及外界扰动的ROV六自由度数学模型，采用一种基于固定时间收敛的扩张状态观测器，实现对系统集总干扰的准确估计以补偿控制系统的控制律；设计固定时间非奇异积分终端滑模控制器以保证ROV系统的轨迹跟踪性能，并基于Lyapunov稳定性理论证明系统的固定时间稳定性。仿真结果表明：与以往控制方法相比，文章所提方法提高了控制系统的性能及精度，可保证水下机器人在不同初始状态下均能在固定时间内达到轨迹跟踪的效果。     

Anti-disturbance optimal coverage control of ASVs北大核心CSCD

[目的]针对固定的海洋区域,研究欠驱动水面无人船(ASV)集群的抗干扰最优覆盖控制问题。[方法]首先,在运动学层级,基于邻居ASV位置和环境密度信息进行Voronoi分配,设计欠驱动ASV运动学制导律,引导ASV运动到最优目标点;然后,考虑复杂海洋环境下ASV模型的不确定性以及风浪流引起的外部扰动,在动力学层级设计一种固定时间扩张状态观测器(FTESO),并基于FTESO设计固定时间的动力学控制律。[结果]稳定性分析结果表明了ASV集群的抗干扰最优覆盖控制闭环系统的误差是有界的,仿真结果验证了该方法的有效性。[结论]通过采用该抗干扰最优覆盖控制器,ASV集群可以在任意的初始位置实现对目标区域的最优覆盖。     

Obstacle avoidance of unmanned ship swarm based on virtual navigator and improved Hooke's law北大核心CSCD

[目的]针对无人船集群规避障碍物的问题,提出一种基于虚拟领航者和改进胡克定律的弹性集群编队控制方法。[方法]首先,根据障碍物的长和宽得到其外接椭圆,按照长宽比向外扩展出虚拟碰障区、避障反应区、自由航行区,实现水面避障物模型的简化;其次,基于虚拟领航者和改进胡克定律,对编队各成员之间、各成员虚拟领航者之间的相对距离和速度予以约束,采用坐标形式设置编队队形,构建弹性编队模型,并基于障碍物的环形斥力场来实现单无人船的避障,以及在弹性集群编队的组织下实现无人船集群的避障;然后,通过优化处理无人船的航行过程,消除编队及避障过程中的“徘徊”和“振荡”等现象,使各无人船的运动更加平滑;最后,运用Matlab软件对由4艘无人船组成的集群编队进行仿真实验。[结果]实验结果表明,编队可成功绕过设置的所有障碍物,验证了所提方法的有效性和可行性。[结论]该方法可实现无人船集群对水面障碍物的规避,具备在一定复杂环境下的通过能力,可为无人船集群避障的应用及研究提供参考。     

智能无人艇研究现状及关键问题发展趋势

详细调研无人艇的发展现状，分析其走向自主智能化的现实瓶颈，并揭示无人艇平台的缺失及智能博弈对抗能力差这2个制约智能无人艇落地的根本问题。针对这2个问题，结合数字孪生技术，给出水面无人艇群体智能研究平台设计方案，同时也提出对基于深度学习的多智能体博弈对抗的相关可行性设想，为实现无人艇在复杂海洋环境下的自主航行、群体决策和博弈对抗等目标打开新思路，有望为我国智能无人艇的工程实践落地提供技术支持。     

海上无人平台控制系统方案分析

文章对无人平台的控制系统方案进行了分析，通过对控制系统优化设计，实现了远程自动操作和无人状态下的海管应急置换，采用创新性电仪讯一体化房间，节省了平台空间，降低了成本，为后续无人平台设计提供了良好的借鉴。     

马格努斯圆柱及变角度襟翼对无人帆船气动性能的影响北大核心CSCD

[目的]旨在研究马格努斯翼型和变角度襟翼对无人帆船气动性能的影响及其优化,以提高无人帆船的航行效率。[方法]采用CFD方法,以NACA 0021翼型作为无人帆船主翼帆的基准翼型,在主翼帆顶缘耦合马格努斯圆柱,分析马格努斯圆柱关键参数(直径、位置和间隔)对翼型升阻特性的影响规律;在主翼帆顶缘耦合马格努斯圆柱的基础上,将襟翼帆嵌入主翼帆尾缘,研究不同襟翼帆偏转角下翼型周围流场和升阻特性及其对无人帆船推力性能的影响规律。[结果]结果表明:在大攻角下,马格努斯圆柱对翼型气动性能具有提升作用,在所研究参数范围内翼型升阻比与马格努斯圆柱位置正相关,与马格努斯圆柱直径和间隔负相关,其中圆柱的直径和间隔对翼型气动性能影响较大,位置的影响最小;在小攻角下,变角度襟翼帆对翼型气动性能的提升更明显,在0°~15°攻角内,翼型的升阻比与襟翼帆偏转角正相关;在马格努斯圆柱及襟翼帆共同作用下,风帆推力系数最大提升27%,且与襟翼帆的偏转角正相关。[结论]研究结果可为马格努斯圆柱及嵌入式襟翼帆在无人帆船领域的应用提供参考。     

短途无人配送车自动驾驶技术研究综述

随着互联网经济与物流运输的迅猛发展,“最后一公里”在送货效率、安全、成本上需要更智能化的解决方案,无人化的物流配送成为解决当前配送痛点的关键技术,短途无人配送车已经从试验室阶段迈向商业化应用阶段。与其他车型的无人驾驶技术类似,无人配送车也需要应用到车辆定位、环境感知、路径规划及决策、车辆控制四大核心技术。据此,通过研究核心技术的发展情况,梳理了现阶段无人配送车存在的技术问题,以期为行业提供参考。     

无人车或成中国汽车工业发展新拐点

面对新型冠状病毒肺炎(以下简称:新冠肺炎)疫情,京东等科技企业推出的无人车,成了当下解决物流配送刚需问题的最佳解决方案。与此同时,京东无人车的实践也给汽车业带来了思考,或成为无人驾驶甚至是中国汽车工业发展的新拐点。     

无人船岸基操控人员海事赔偿责任限制

海事责任赔偿限制是基于海上特殊风险而保护船舶主体利益的重要制度。随着无人船的发展，传统船员被新的法律主体“岸基操控人员”取代，新主体是否属于海事赔偿责任限制权利主体，目前还面临立法空白。通过分析海事赔偿责任限制制度的目的与趋势，为满足无人船商业化需要，明确岸基操控人员仍履行船员核心工作并承担相关海上风险，其适用海事赔偿责任具有必要性。同时，根据经营模式将岸基操控人员分为“受雇型岸基操控人员”和“独立型岸基操控人员”分别讨论其具体权利。