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無(wú)人船區(qū)域全覆蓋路徑規(guī)劃與跟蹤技術(shù)的研究

發(fā)布時(shí)間:2024-12-18 06:09
  區(qū)域全覆蓋控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于海洋領(lǐng)域中資源勘測(cè)、信息收集和智能清潔等方面,是水面無(wú)人船控制技術(shù)的重要組成部分。在實(shí)際應(yīng)用中海洋環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,該控制技術(shù)可以使無(wú)人船在保證航行安全的前提下盡可能提高區(qū)域覆蓋率,降低路徑重復(fù)率。本文以水面無(wú)人船區(qū)域全覆蓋控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)無(wú)人船在實(shí)際海域背景下路徑規(guī)劃與路徑跟蹤控制技術(shù)進(jìn)行研究。針對(duì)課題特性,本文將該系統(tǒng)具體分為建立海域信息環(huán)境模型、全域覆蓋路徑規(guī)劃和精確路徑跟蹤控制技術(shù)三個(gè)核心環(huán)節(jié)進(jìn)行深入的分析和研究,本文的主要工作如下:1、面向?qū)嶋H海域應(yīng)用背景,構(gòu)建柵格海圖。本文使用柵格法將任務(wù)區(qū)域劃分為一個(gè)個(gè)子區(qū)域,然后根據(jù)航拍圖來(lái)確定每個(gè)柵格的環(huán)境信息,對(duì)障礙物進(jìn)行一系列膨脹處理,最終將任務(wù)海域劃分為可航行區(qū)域和障礙物區(qū)域,完成對(duì)任務(wù)海域的模型構(gòu)建。2、根據(jù)區(qū)域全覆蓋路徑規(guī)劃任務(wù)特性,在原始生物激勵(lì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BINN)算法基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)改進(jìn)型生物激勵(lì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路徑規(guī)劃算、法。本文通過(guò)提出新的最優(yōu)點(diǎn)決策公式并重新定義生物激勵(lì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,有效解決原始BINN算法存在的因兩個(gè)方向上的活性值相同導(dǎo)致決策困難及因活性值較低導(dǎo)致區(qū)域無(wú)法覆蓋這兩個(gè)問(wèn)題,可達(dá)100...

【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖1.2以色列的幾種典型軍用無(wú)人艇??Fig.?1.2?Several?typical?military?USVs?in?Israel??

圖1.2以色列的幾種典型軍用無(wú)人艇??Fig.?1.2?Several?typical?military?USVs?in?Israel??

?無(wú)人船區(qū)域全覆蓋路徑規(guī)劃與跟蹤技術(shù)的研究???X級(jí)水面無(wú)人艇長(zhǎng)度為3?m或更小,有效載荷有限,耐波性差,通常在低海況下使??用,續(xù)航時(shí)間只有幾個(gè)小時(shí),為美軍發(fā)展的第一代無(wú)人艇,主要執(zhí)行支援特種部隊(duì)作戰(zhàn)??和海上封鎖任務(wù),其主要代表是“海上貓頭鷹”號(hào)無(wú)人水面艇。通氣管級(jí)水面無(wú)人艇....


圖2.1柵格海圖??Fig.?2.1?Grid?map??2.2無(wú)人船數(shù)型?I??

圖2.1柵格海圖??Fig.?2.1?Grid?map??2.2無(wú)人船數(shù)型?I??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???(3)考慮所設(shè)計(jì)路徑規(guī)劃算法的復(fù)雜程度;??(4)考慮船載計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力及信息處理速度等。??鑒于本文選取文獻(xiàn)[57]中的CyberShip?II水面無(wú)人船作為驗(yàn)證平臺(tái),其尺寸(長(zhǎng)x寬)??為1.255x〇.29m。綜合考慮上述各種因素,本文將柵....


圖2.2坐標(biāo)系示意圖??Fig.?2.2?Diagram?of?the?coordinate?frames??

圖2.2坐標(biāo)系示意圖??Fig.?2.2?Diagram?of?the?coordinate?frames??

I?*???無(wú)人船區(qū)域全覆蓋路徑規(guī)劃與跟蹤技術(shù)的研究???2.?2.1無(wú)人船空間運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系及相關(guān)參數(shù)說(shuō)明??本文參考WGS84描述和造船與輪機(jī)工程學(xué)會(huì)術(shù)語(yǔ)公報(bào)的體系等相關(guān)文獻(xiàn)資料,各坐??標(biāo)軸方向按照右手系定義建立北東坐標(biāo)系和船體坐標(biāo)系,如圖2.2所示。??圖2.2坐標(biāo)系示意圖?....


圖2.3無(wú)人船直線航行的仿真結(jié)果圖??Fi.?2.3?Simulation?result?diaram?of?USV's?straiht-line?navigation??

圖2.3無(wú)人船直線航行的仿真結(jié)果圖??Fi.?2.3?Simulation?result?diaram?of?USV's?straiht-line?navigation??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???0?10?20?30?40?50?60?70?80?90?100??t/jf??1?-??S?°????0?10?20?30?40?50?60?70?80?90?100??t/s??1?-??'■s??i?0???u????l?I?I?>?I???....



本文編號(hào):4017048

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