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基于随机搜索两阶段规划模型算法的未知海域水下全覆盖路径规划研究
1
作者
王兆杰
茆明
+6 位作者
李丁山
孙牧
熊进辉
高峰
翟桥柱
张赫
刘浩
《中国舰船研究》
2025年第4期286-294,共9页
[目的]针对水下航行器在目标海域执行先期驱潜、阵地游猎等搜索任务的典型应用场景,探讨在无先验信息且受探测能力约束的条件下,实现未知海域高效无死角覆盖搜索的方法。[方法]通过建立未知海域搜索路径规划数学模型,并针对随机搜索策...
[目的]针对水下航行器在目标海域执行先期驱潜、阵地游猎等搜索任务的典型应用场景,探讨在无先验信息且受探测能力约束的条件下,实现未知海域高效无死角覆盖搜索的方法。[方法]通过建立未知海域搜索路径规划数学模型,并针对随机搜索策略设计基于两阶段规划的启发式求解方法,得出不同形状海域中各类搜索策略的效率结果。[结果]矩形海域中,平行搜索或螺旋搜索效率最高,之字搜索策略效率最低;圆形海域中,螺旋搜索效率最高;不规则海域中,平行搜索、之字搜索和螺旋搜索均无法直接应用,随机搜索可不经海域近似处理找到近优解。[结论]所建立的数学模型满足“全面覆盖未知海域”及“最短时间完成搜索”等条件,设计的随机搜索两阶段规划模型算法,能在不离散化战场物理空间、约束条件和决策变量的前提下,为任意不规则连通海域规划出满足全覆盖要求的随机搜索航路。
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关键词
水下航行器
运动
规划
全覆盖搜索
随机搜索策略
路径
规划
两阶段规划模型算法
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职称材料
题名
基于随机搜索两阶段规划模型算法的未知海域水下全覆盖路径规划研究
1
作者
王兆杰
茆明
李丁山
孙牧
熊进辉
高峰
翟桥柱
张赫
刘浩
机构
中国舰船研究院
出处
《中国舰船研究》
2025年第4期286-294,共9页
基金
国家部委基金资助项目
中国科协青年人才托举工程资助项目(2022QNRC001)。
文摘
[目的]针对水下航行器在目标海域执行先期驱潜、阵地游猎等搜索任务的典型应用场景,探讨在无先验信息且受探测能力约束的条件下,实现未知海域高效无死角覆盖搜索的方法。[方法]通过建立未知海域搜索路径规划数学模型,并针对随机搜索策略设计基于两阶段规划的启发式求解方法,得出不同形状海域中各类搜索策略的效率结果。[结果]矩形海域中,平行搜索或螺旋搜索效率最高,之字搜索策略效率最低;圆形海域中,螺旋搜索效率最高;不规则海域中,平行搜索、之字搜索和螺旋搜索均无法直接应用,随机搜索可不经海域近似处理找到近优解。[结论]所建立的数学模型满足“全面覆盖未知海域”及“最短时间完成搜索”等条件,设计的随机搜索两阶段规划模型算法,能在不离散化战场物理空间、约束条件和决策变量的前提下,为任意不规则连通海域规划出满足全覆盖要求的随机搜索航路。
关键词
水下航行器
运动
规划
全覆盖搜索
随机搜索策略
路径
规划
两阶段规划模型算法
Keywords
underwater vehicles
motion planning
full coverage search
random search strategy
path planning
two-stage planning model algorithm
分类号
U675.57 [交通运输工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于随机搜索两阶段规划模型算法的未知海域水下全覆盖路径规划研究
王兆杰
茆明
李丁山
孙牧
熊进辉
高峰
翟桥柱
张赫
刘浩
《中国舰船研究》
2025
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