海洋能驱动航行器的能源最优航迹规划研究

• 作者: 李可 宋志斌 刘骁锋 翟子正 李相杰 徐培鸿
• 来源期刊: 无人系统技术
• 学科: 航空航天
• 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
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 航迹规划|Route Planning
• 页码范围: 51-59
• 页数: 9页
• 分类号: V279
• 语种: 中文
• DOI: 10.19942/j.issn.2096-5915.2022.1.006

摘要

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.