风帆构型波浪滑翔器局部路径规划研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 桑宏强

作者： 桑宏强;于德深;张帅;孙秀军;刘芬

作者机构：

关键词： 风帆;波浪滑翔器;局部路径规划;风人工势场(WAPF)算法;海试

期刊名称： 科学技术与工程

ISSN： 1671-1815

年卷期： 2023 年 23 卷 024 期

页码： 10419-10426

收录情况： 北大核心

摘要： 风帆构型波浪滑翔器(sailboat architecture wave glider,SWG)是一种新型单体式欠驱动海洋观测平台.相较于传统波浪滑翔器,风帆构型波浪滑翔器以海洋可再生能源——风能与波浪能为动力,克服了机动性能弱和抗流能力差等缺点,有效实现持续动能转换,执行面向大范围海域快速巡航等任务.考虑到风帆构型波浪滑翔器对风场环境的依赖性,传统路径规划方法对风帆构型波浪滑翔器的适用性很低,因此提出了一种适用于风帆构型波浪滑翔器在风场环境下的局部路径规划算法.所提算法通过改进引力势场与斥力势场,克服了传统人工势场算法中机器人无法到达靠近障碍物的目标点和碰撞远离目标点的障碍物的缺陷.所提算法引入一种风势场,使所提算法针对不同风场规划出不同的路径,并且规划路径满足风帆构型波浪滑翔器的运动学约束.最后通过MATLAB仿真和海试实验,验证了所提出的局部路径规划算法对风帆构型波浪滑翔器的适用性.

分类号： TP242.6

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