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题名船载无人机协同搜索海洋垃圾路径优化
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作者
刘改革
段刚
邱泽阳
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机构
兰州交通大学交通运输学院
兰州交通大学艺术设计学院
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出处
《上海海事大学学报》
北大核心
2025年第3期52-59,共8页
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文摘
为给海洋垃圾清理提供准确的海面信息,使用船载无人机对存在海洋漂浮垃圾但位置和数量未知的区域进行识别定位。由于海洋垃圾的位置会受风和洋流的影响而移动,需为研究区域设置时间窗。考虑到无人机续航时间有限,船舶在协同搜索时为无人机提供电池更换服务。基于无人机摄像头拍照范围,引入网格划分的方法处理研究区域,生成航路点。为实现在优化船舶和无人机路径的同时总成本最小化,提出一种混合变邻域搜索算法,在设计4种邻域操作的基础上,根据Metropolis准则对新解进行筛选,并通过邻域搜索操作加速寻优。选择东海附近的一片海域进行实例研究,结果验证了算法的有效性。对无人机续航时间分析可得,使用续航时间更久的无人机更有利于降低总成本。
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关键词
海洋垃圾搜索
船载无人机
无人机续航时间
协同路径优化
混合变邻域搜索算法
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Keywords
marine debris search
shipborne drone
endurance of drone
cooperative routing optimization
hybrid variable neighborhood search algorithm
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分类号
U692.31
[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
X55
[环境科学与工程—环境工程]
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