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基于混合A^(*)搜索和贝塞尔曲线的船舶进港和靠泊路径规划算法 被引量：7
1
作者 胡智焕 杨子恒 张卫东 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期220-229,共10页
[目的]针对欠驱动无人艇自动进港和靠泊问题,提出一种基于混合A^(*)搜索和贝塞尔曲线的路径规划算法。[方法]该方法通过混合A^(*)搜索在非结构化环境下快速搜索出一条满足无人艇非完整性约束且无碰撞风险的轨迹。在此基础上,基于广义沃... [目的]针对欠驱动无人艇自动进港和靠泊问题,提出一种基于混合A^(*)搜索和贝塞尔曲线的路径规划算法。[方法]该方法通过混合A^(*)搜索在非结构化环境下快速搜索出一条满足无人艇非完整性约束且无碰撞风险的轨迹。在此基础上,基于广义沃罗诺伊图提出曲线优化算法,使得搜索算法得到的轨迹更加平滑且远离环境障碍物,从而引导无人艇在受限水域完成进港任务。同时,针对“最后一公里”靠泊问题,引入四阶贝塞尔曲线,用于生成靠泊路径从而引导船体平稳且精准入泊。[结果]仿真和外场试验结果表明,无人艇能够实现自主避障且精准驶入泊位,靠泊精度指标均小于1.0。[结论]所提路径规划算法能确保欠驱动无人艇实现进港和靠泊任务,可为智能船舶的进一步发展提供思路。 展开更多
关键词 欠驱动船舶 路径规划 自动靠泊 混合A^(*)搜索算法 贝塞尔曲线
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俄乌冲突中无人艇海上作战模式的新突破 被引量：1
2
作者 胡智焕 谢威 +1 位作者 刘若楠 张卫东 《海洋工程装备与技术》 2024年第1期18-22,共5页
近年来,随着科技的迅猛发展,无人艇技术在军事领域的应用逐渐成为国际军事竞争的焦点之一。在俄乌冲突中,无人艇海上作战模式展现出了新的突破,为未来海上作战提供了新的思路和可能性。本文通过对俄乌战争中无人艇海上作战的实际案例分... 近年来,随着科技的迅猛发展,无人艇技术在军事领域的应用逐渐成为国际军事竞争的焦点之一。在俄乌冲突中,无人艇海上作战模式展现出了新的突破,为未来海上作战提供了新的思路和可能性。本文通过对俄乌战争中无人艇海上作战的实际案例分析,探讨了其在战争中的应用价值、技术特点以及未来发展趋势,旨在为相关领域的研究和实践提供参考和启示。 展开更多
关键词 无人艇 俄乌战争 海上作战 新突破
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新型双船起重拆除平台试验研究 被引量：8
3
作者 李巍 胡智焕 +4 位作者 李欣 孙浩 WANG Andy 田新亮 张卫东 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期30-41,共12页
拆除大型海上结构物是一项非常复杂且充满挑战的工程。现提出一种新型海上平台拆除方案,该方案利用三条半潜船来代替具有重型起重装置的单一船舶,通过两艘相同的半潜船将平台上层建筑托起,随后运至第三艘半潜船上完成平台拆除。在风浪... 拆除大型海上结构物是一项非常复杂且充满挑战的工程。现提出一种新型海上平台拆除方案,该方案利用三条半潜船来代替具有重型起重装置的单一船舶,通过两艘相同的半潜船将平台上层建筑托起,随后运至第三艘半潜船上完成平台拆除。在风浪流作用下,半潜船和平台的所处方位和运动姿态一直处于动态变化中,这对船舶调节压载的稳定性以及双船运动的同步性提出了要求。为了确保该方案的高效性和安全性,设计了一套完整的模型试验装置,包括船舶模型、平台拆卸辅助设备、六自由度运动采集与分析系统、控制系统、无线通讯系统以及测量系统。开展了相应的水池试验,试验结果验证了双船起重拆除平台方案中双船协同运输这一关键环节的可行性和安全性。 展开更多
关键词 动力定位 双船协同 拆除平台 半潜船 海上平台 浮托安装
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深海布放缆不同材料属性下应力波自由传播频率特性影响研究 被引量：2
4
作者 吴丞昊 杨建民 +2 位作者 田新亮 胡智焕 彭涛 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期12-22,共11页
在频域对深海布放缆系统内应力波自由传播特性进行了分析。在布放缆数学建模时使用了哈密顿原理,并在建模时考虑布放缆的曲率。计算过程中保留了缆绳曲率与其弧长坐标之间的非线性关系,并最后得到了其上传播的应力纵波与应力横波的特性... 在频域对深海布放缆系统内应力波自由传播特性进行了分析。在布放缆数学建模时使用了哈密顿原理,并在建模时考虑布放缆的曲率。计算过程中保留了缆绳曲率与其弧长坐标之间的非线性关系,并最后得到了其上传播的应力纵波与应力横波的特性。通过计算得到布放缆属性和缆绳内竖直张力等参数对缆绳内自由传播频率特性的影响曲线。结果表明,这些因素对自由传播应力波的频率关系、色散关系、相速度与群速度影响显著。对于应力纵波,整个频域可被两个截止频率与一个行波截止频率分成四个区域。除了通频带之外,在低频时亦存在抑止带和行波抑止带。应力纵波仅能在通频带中以行波形式传播,而应力横波则可以在所有频率范围内以行波形式传播。 展开更多
关键词 应力波 深海布放 张紧松弛 突加载荷
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基于图像处理的异重流与系泊结构物作用模型试验研究
5
作者 陈欣桐 李欣 +1 位作者 胡智焕 吴骁 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期50-60,共11页
异重流广泛存在于江河入海口附近,速度快、破坏力强,给近海工程的施工作业带来不小的难度。为了研究系泊结构物在异重流作用下的运动响应,基于图像处理技术,采用开闸式异重流模型试验方法,将异重流和结构物作为研究对象。利用图像处理... 异重流广泛存在于江河入海口附近,速度快、破坏力强,给近海工程的施工作业带来不小的难度。为了研究系泊结构物在异重流作用下的运动响应,基于图像处理技术,采用开闸式异重流模型试验方法,将异重流和结构物作为研究对象。利用图像处理技术处理由高速摄像机拍摄的结构物运动图片,从而获得结构物运动的时历曲线。对比讨论了不同密度比的异重流对结构物运动的影响,同一密度比的异重流对处于不同深度结构物运动的影响。研究结果表明:结构物运动受异重流密度的影响较大,结构物的运动幅值随着密度的增大而增大。处于高密度流体非混合层的结构物受到异重流的作用会产生大幅度的顺时针旋转和正x方向偏移;位置较高的方柱受到淡水的主导作用,会产生逆时针旋转和负x方向偏移。位于盐水与淡水剧烈混合区域的方柱并不会产生单一方向的偏移,而是在平衡位置附近波动。 展开更多
关键词 异重流 开闸试验 图像处理 运动响应
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基于航海雷达的无人艇路径规划算法研究 被引量：6
6
作者 胡智焕 杨子恒 +2 位作者 刘笑成 张卫东 罗荣 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期1401-1409,共9页
海上航行的安全性对于无人船是至关重要的,这涉及如何在动态海洋环境下规划出可行路径并通过反馈控制引导船舶沿该路径行驶等问题.本文提出了一种适用于高速船舶的实时路径规划算法,该算法利用航海雷达实时检测的障碍物位置信息,可快速... 海上航行的安全性对于无人船是至关重要的,这涉及如何在动态海洋环境下规划出可行路径并通过反馈控制引导船舶沿该路径行驶等问题.本文提出了一种适用于高速船舶的实时路径规划算法,该算法利用航海雷达实时检测的障碍物位置信息,可快速计算出一条能有效避开障碍物且光滑可行的路径.在该方法中,首先通过引入Frenet坐标系,将一条路径分解为横向位移和纵向位移,并分别用多项式曲线描述这两个方向上的位移.进一步考虑到船体运动的约束以及航行的舒适性,可计算得到一组可行路径,即路径线束.最后从路径线束中选取一条最优且无碰撞风险的路径.通过实验,验证了无人船避开静态障碍物的规划算法,表明了该算法的可行性与实时性. 展开更多
关键词 路径规划 无人艇 避障
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