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题名面向海上搜救的UAV与USV集群协同路径跟踪控制
被引量：4
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作者
王浩亮
尹晨阳
卢丽宇
王丹
彭周华
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机构
大连海事大学轮机工程学院
大连海事大学船舶电气工程学院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第5期157-165,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51979020,51909021,51939001,52071044)
国家青年拔尖人才计划资助项目(36261402)
+4 种基金
国家重点研发计划重点专项资金资助项目(2016YFC0301500)
辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJKZ0044,LJKQZ2021007)
辽宁省兴辽英才计划资助项目(XLYC2007188)
大连市科技局高层次人才创新支持计划资助项目(2020RQ013)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(31320211345,3132021109)。
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文摘
[目的]针对由无人机(UAV)与水面无人艇(USV)组成的异构无人集群系统,研究其在海上搜救过程中的三维协同路径跟踪控制问题。[方法]首先,在固定坐标系和机体坐标系下建立UAV和USV的运动学模型,同时建立流体坐标系,以设计适宜运动控制的三维路径跟踪控制器,并在Serret-Frenet坐标系下建立UAV和USV的路径跟踪误差模型;然后,在运动学层面设计三维视线(LOS)制导律,并基于此提出一种适用于异构海洋航行器集群的协同路径跟踪控制方法,从而使UAV与USV组成的集群系统可以有效跟踪设定的参数化路径;最后,基于李雅普诺夫稳定性理论分析该控制系统的稳定性。[结果]仿真结果验证了所提异构海洋航行器集群协同路径跟踪控制方法的有效性。[结论]研究成果可为面向海上搜救的无人航行器集群协同路径跟踪控制方法提供参考。
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关键词
海上搜救
无人机
水面无人艇
三维视线制导律
协同路径跟踪
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Keywords
maritime search and rescue
unmanned aerial vehicle(UAV)
unmanned surface vehicle(USV)
3D los guidance law
cooperative path following
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分类号
U674.91
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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