船舶协同多任务规划方法研究

发布时间：2020-06-06 00:07

【摘要】：随着工业的发展,船舶类型越来越多样化,船舶任务也越来越复杂。为了充分发挥船舶优势、使任务复杂性与船舶能力之间保持良好协调性,研究船舶协同多任务规划问题是十分必要的。本文将船舶协同多任务规划作为研究对象,研究了任务分配模型、任务分配算法和路径规划问题。任务分配模型主要从多任务理论、船舶协同任务分配问题的数学表示和任务分配计划评价标准三个方面进行研究。通过研究多任务理论,结合船舶特点,将船舶协同多任务分配问题表示为一个五元组,并且对五元组中的各个部分进行详细说明;然后提出基于任务执行时间、船舶航行距离和船舶总燃油消耗的综合评价指标,该指标可以动态地判断不同任务分配方案的优劣。任务分配算法采用遗传蚁群混合算法对任务分配问题进行求解。首先,采用蚁群算法的思想建立初始种群,保证种群多样性;然后,提出基于任务序列的染色体编码方式,使每个染色体都对应一种可行的任务分配计划;最后,对交叉操作和变异操作进行约束,使进化后的染色体仍然满足船舶能力约束。路径规划是在得到任务分配方案后,为船舶生成可行的计划航线。本文采用基于电子海图的全局路径规划,首先,解析电子海图数据并且建立环境模型;然后,通过改进A~*算法搜索最优路径,并且对得到的锯齿状路径进行优化,得到相对平滑的可行路径。仿真实验结果表明,本文提出的任务规划方法能够在满足任务需求的前提下得到最优的任务分配方案和船舶航行路线。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP18;O221;U692

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐瑞;陈超;崔平远;朱圣英;徐帆;;航天器自主任务规划修复技术研究进展[J];宇航学报;2019年07期

2 孙鑫;陈晓东;曹晓文;严江江;;军用任务规划技术综述与展望[J];指挥与控制学报;2017年04期

3 徐崇彦;何川东;邹冬冬;;基于贪婪策略的灵巧卫星启发式任务规划算法[J];无线电工程;2018年10期

4 关世义;;关于飞行任务规划问题的进一步思考[J];战术导弹技术;2012年03期

5 丁站民;刘贞天;;国外对地观测卫星任务规划应用现状及发展趋势分析[J];电脑知识与技术;2012年28期

6 田义宏;;任务规划技术对无人飞行器装备发展的作用和影响[J];飞航导弹;2012年12期

7 刘丙杰;张克;;运筹帷幄 决胜千里 飞行器作战效能的倍增器——飞行器任务规划技术[J];太空探索;2010年04期

8 彭张林;濮剑鹏;张登洲;胡笑旋;张强;詹明明;;基于证据推理的效能评估及其在临近空间多任务规划中的应用[J];管理工程学报;2013年01期

9 ;航天三院三部任务规划技术研究中心成立[J];宇航学报;2013年04期

10 安波;廖文和;郭宇;孙卫红;;基于相关性的扩散制造任务规划方法研究[J];中国机械工程;2011年23期

相关会议论文 前10条

1 王宝智;;航天员任务规划与验证仿真应用探讨[A];系统仿真技术及其应用学术论文集（第15卷）[C];2014年

2 梁维泰;毛晓彬;黄松华;;面向空中战斗云的协同任务规划框架研究[A];第六届中国指挥控制大会论文集（上册）[C];2018年

3 伍国华;王慧林;刘宝举;李海峰;;面向区域目标侦察的异构空天地观测资源协同任务规划方法[A];第五届高分辨率对地观测学术年会论文集[C];2018年

4 任敏;胡红娟;沈林成;;战术任务规划决策支持技术研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

5 陈祖让;陈亚洲;王春光;;任务规划问题复杂度分析及计算方法选择[A];第六届中国指挥控制大会论文集（上册）[C];2018年

6 崔凯凯;项军华;;基于启发式算法的视频卫星对地凝视任务规划问题研究[A];第二届中国空天安全会议论文集[C];2017年

7 崔凯凯;项军华;;基于启发式算法的视频卫星对地凝视任务规划问题研究[A];第二届中国空天安全会议论文集[C];2017年

8 张树义;张曦;焦健;张兆永;朱洋波;;基于组件的航空遥感任务规划、监测与评估一体化系统的开发[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

9 刘玉荣;王红飞;阎镇;周冰;张景发;;地震电磁探测卫星任务规划技术研究[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年

10 义余江;邢立宁;张钊;付鑫;;面向动态环境的成像卫星自主任务规划方法[A];中国系统工程学会第十八届学术年会论文集——A02管理科学[C];2014年

相关重要报纸文章 前9条

1 本报特约记者 郭洪波 通讯员 易灯 姚春明;创新驱动，无人“猎鹰”击长空[N];解放军报;2017年

2 记者 龚志伟;四川省明确近期任务规划远期目标[N];中国质量报;2014年

3 空军报记者 董宾;瞄准十字靶标：战术的？思维的？[N];解放军报;2018年

4 贾道金;精准定制杀伤:精确打击“2.0版”[N];学习时报;2018年

5 记者 马哲;我市超额完成顶凌覆膜任务[N];天水日报;2016年

6 中共北京市委党校经济学部 刁琳琳;最大程度发挥疏解效应[N];北京日报;2015年

7 宫少俊;京郊设施设备五年规划确定[N];农民日报;2010年

8 ;SuSE推出Openexchange[N];计算机世界;2003年

9 国防科工局重大专项工程中心 赵文波;“高分”数据如何用[N];光明日报;2016年

相关博士学位论文 前10条

1 吴蔚楠;多无人飞行器分布式任务规划技术研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

2 缪永飞;多UAV联合搜救任务规划建模及优化方法研究[D];武汉理工大学;2017年

3 张正强;基于MAS的分布式成像卫星系统任务规划与控制问题研究[D];国防科学技术大学;2006年

4 慈元卓;面向移动目标搜索的多星任务规划问题研究[D];国防科学技术大学;2008年

5 陈成;时间依赖调度方法及在敏捷卫星任务规划中的应用研究[D];国防科学技术大学;2014年

6 王冲;基于Agent的对地观测卫星分布式协同任务规划研究[D];国防科学技术大学;2011年

7 陈德相;航天器任务约束处理与规划方法研究[D];北京理工大学;2015年

8 吴红;面向联合火力打击任务规划的双层联动仿真优化方法研究[D];国防科学技术大学;2015年

9 郝会成;敏捷卫星任务规划问题建模及求解方法研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

10 郭玉华;多类型对地观测卫星联合任务规划关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 吴迪;基于HTN规划技术在航天器上的应用研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心);2019年

2 张建库;海洋环境下UUV协同任务规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2019年

3 高远;针对敏捷遥感卫星对地成像的任务在线动态规划[D];哈尔滨工程大学;2019年

4 项珊珊;船舶协同多任务规划方法研究[D];武汉科技大学;2019年

5 韩传奇;小卫星星群任务规划方法研究[D];中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心);2018年

6 刘胜男;多对多卫星拦截的任务规划与轨道优化[D];哈尔滨工业大学;2018年

7 王辰;基于案例学习的卫星观测任务规划方法研究[D];国防科学技术大学;2016年

8 赵照;多星在轨服务任务规划技术研究[D];国防科学技术大学;2016年

9 张双琳;纯电动自动驾驶汽车任务规划算法的设计与实现[D];哈尔滨工业大学;2018年

10 史民浩;基于用户指导的机械臂强化学习任务规划与学习方法[D];浙江大学;2018年

，

本文编号：2698816