海流影响下舰船航行最优路径规划的数学模型构建

发布时间：2021-12-23 04:47

　　针对舰船航行过程中受到海上环境的影响,最优路径缺乏准确度,以提高舰船航行最优路径规划性能为目的,提出了海流影响下舰船航行最优路径规划的数学模型构建。在海流影响下,通过引入概率密度函数,计算舰船航行过程中航速和航向变化量,采用极大似然估计对舰船航速和航向的期望和方差进行似然估计,获取了舰船的航向航速信息,通过对舰船航行最优路径进行数学建模,实现了舰船航行最优路径的规划。实验结果表明,海流影响下舰船航行最优路径规划的数学模型在规划舰船航行最优路径时,缩小最优路径规划误差的同时,还缩短了规划时间,具有更高的舰船航行最优路径规划性能。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(20)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

舰船航行最优路径规划误差对比结果Fig.2Errorcomparisonresultsofoptimalrouteplanningforshipnavigation

速信息，可以把握好每一个坐标位置信息，从而缩小了规划误差。图2舰船航行最优路径规划误差对比结果Fig.2Errorcomparisonresultsofoptimalrouteplanningforshipnavigation2.3舰船航行最优路径规划时间对比试验在表1实验参数的基础上，分别采用文献[2]模型、文献[3]模型以及海流影响下舰船航行最优路径规划数学模型，进行舰船航行最优路径规划时间对比试验，实验结果如图3所示。可以看出，随着迭代次数的增加，与文献[2]、文献[3]模型相比，本文所设计模型的规划时间最短。图3舰船航行最优路径规划时间对比结果Fig.3Comparisonresultsofoptimalpathplanningtimeforshipnavigation综合以上实验结果，海流影响下舰船航行最优路径规划数学模型在最优路径规划误差和时间方面具有一定优势。3结语本文提出了海流影响下舰船航行最优路径规划的数学模型构建，结果显示海流影响下舰船航行最优路径规划数学模型在规划最优路径时，具有一定的规划性能优势。但是在今后的研究中要消除海上环境因素带来的影响。参考文献：杜明树,许劲松.无人帆船长途路径规划研究[J].船舶工程,2018,40(4):24–27+97.[1]刘满霞,程远胜,张攀.考虑多人相互影响的舰船通道最短路径规划[J].中国造船,2015(2):185–192.[2]李根,李航,张帅阳,等.基于蚁群算法的最优路径规划及参数研究[J].中国科技论文,2018,13(16):1909–1914.[3]·30·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于蚁群算法的最优路径规划及参数研究[J]. 李根,李航,张帅阳,罗秋慧,杨弘凡.  中国科技论文. 2018(16)
[2]无人帆船长途路径规划研究[J]. 杜明树,许劲松.  船舶工程. 2018(04)
[3]考虑多人相互影响的舰船通道最短路径规划[J]. 刘满霞,程远胜,张攀.  中国造船. 2015(02)



本文编号：3547810