考虑风能捕获的NSV长航时路径规划方法

• 作者: 贾琪 廖煜雷 庞硕 王博 李姿科 张蔚欣
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 自然能驱动 水面机器人 海洋风场 能量扩展树 Wind_A*算法
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 机械工程?控制科学与工程|Mechanical Engineering, Control Science and Engineering
• 页码范围: 3212-3222
• 页数: 11页
• 分类号: TP242.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.09.023

摘要

针对"驭浪者"号自然能驱动机器人(natural-energy-driven unmanned surface vehicle,NSV)在海洋风场中的航线规划问题,首先,提出面向NSV的真实海洋风场可视化建模方法;同时,构建海洋环境能量扩展树和NSV风能捕获模型并结合改进的A*算法,提出考虑风能捕获的路径搜索算法(A*algorithm considering wind energy capture,Wind_A*);最后,通过3组仿真对比试验对Wind_A*算法进行验证.研究结果表明:在真实的海洋风场环境中,Wind_A*算法可规划出无碰撞的高效捕能路径,能耗比传统A*算法计算所得减少8.54％,有效增加了NSV的续航力.