中图网(原中国图书网)：网上书店，尾货特色书店，30万种特价书低至2折！

歡迎光臨中圖網(wǎng) 請(qǐng) | 注冊(cè)
> >>
無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐

包郵 無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2022-08-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 259
中 圖 價(jià):¥101.1(7.9折) 定價(jià)  ¥128.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
加入購(gòu)物車 收藏
開(kāi)年大促， 全場(chǎng)包郵
?新疆、西藏除外
本類五星書更多>

無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐 版權(quán)信息

無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐 本書特色

本書可作為無(wú)人船制導(dǎo)與控制、多無(wú)人船編隊(duì)控制、海洋航行器集群控制等領(lǐng)域科研人員和工程技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制、等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的參考書。

無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書針對(duì)具有非線性、強(qiáng)耦合、不確定、強(qiáng)擾動(dòng)、多約束等特點(diǎn)的綜合復(fù)雜的多無(wú)人船集群系統(tǒng)，從通信、制導(dǎo)、控制一體化角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹多無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與方法，并給出仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果。 主要內(nèi)容包括：無(wú)人船集群協(xié)同控制所面臨的研究挑戰(zhàn)和研究進(jìn)展；無(wú)人船集群控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)知識(shí)；側(cè)滑角未知的欠驅(qū)動(dòng)單無(wú)人船路徑跟蹤；基于全路徑導(dǎo)引、單路徑導(dǎo)引、多路徑導(dǎo)引的欠驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船的協(xié)同路徑跟蹤；模型參數(shù)不確定和海洋環(huán)境擾動(dòng)下的無(wú)人船動(dòng)力學(xué)自適應(yīng)控制和抗干擾控制。 本書可作為無(wú)人船制導(dǎo)與控制、多無(wú)人船編隊(duì)控制、海洋航行器集群控制等領(lǐng)域科研人員和工程技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制、電氣工程、人工智能等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的參考書。

無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐 目錄

目錄
前言
常用符號(hào)
第1章 緒論 1
1.1 無(wú)人船集群協(xié)同控制研究背景 1
1.2 無(wú)人船集群協(xié)同控制研究挑戰(zhàn) 6
1.3 無(wú)人船集群協(xié)同控制研究現(xiàn)狀 10
1.4 本書體系結(jié)構(gòu) 18
第2章 基礎(chǔ)知識(shí) 21
2.1 穩(wěn)定性定理 21
2.2 圖論 23
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近定理 25
2.4 投影算子 26
第3章 無(wú)人船路徑跟蹤 27
3.1 基于預(yù)估器的無(wú)人船路徑跟蹤 28
3.1.1 問(wèn)題描述 28
3.1.2 PLOS制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 30
3.1.3 穩(wěn)定性分析 32
3.1.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 36
3.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的無(wú)人船路徑跟蹤 44
3.2.1 問(wèn)題描述 44
3.2.2 ELOS制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 45
3.2.3 穩(wěn)定性分析 47
3.2.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 50
3.3 本章小結(jié) 55
第4章 基于全路徑導(dǎo)引的多無(wú)人船協(xié)同路徑跟蹤 57
4.1 基于路徑參數(shù)一致性的多無(wú)人船協(xié)同路徑跟蹤 57
4.1.1 問(wèn)題描述 57
4.1.2 控制器設(shè)計(jì) 59
4.1.3 穩(wěn)定性分析 61
4.1.4 相關(guān)擴(kuò)展 62
4.1.5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 68
4.2 基于路徑參數(shù)包含的多無(wú)人船協(xié)同路徑跟蹤 74
4.2.1 問(wèn)題描述 74
4.2.2 控制器設(shè)計(jì) 75
4.2.3 穩(wěn)定性分析 77
4.2.4 相關(guān)擴(kuò)展 79
4.2.5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 84
4.3 基于路徑參數(shù)循環(huán)跟蹤的多無(wú)人船協(xié)同路徑跟蹤 89
4.3.1 問(wèn)題描述 89
4.3.2 控制器設(shè)計(jì) 90
4.3.3 穩(wěn)定性分析 92
4.3.4 相關(guān)擴(kuò)展 93
4.3.5 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 95
4.4 基于事件觸發(fā)通信的多無(wú)人船協(xié)同路徑跟蹤 99
4.4.1 問(wèn)題描述 100
4.4.2 控制器設(shè)計(jì) 101
4.4.3 穩(wěn)定性分析 103
4.4.4 仿真驗(yàn)證 107
4.5 本章小結(jié) 110
第5章 基于單路徑導(dǎo)引的多無(wú)人船分布式協(xié)同路徑跟蹤 112
5.1 基于單路徑導(dǎo)引的全驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式協(xié)同路徑跟蹤 112
5.1.1 問(wèn)題描述 112
5.1.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的分布式制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 114
5.1.3 穩(wěn)定性分析 116
5.1.4 仿真驗(yàn)證 118
5.2 基于單路徑導(dǎo)引的欠驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式協(xié)同路徑跟蹤 121
5.2.1 問(wèn)題描述 121
5.2.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的分布式制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 122
5.2.3 穩(wěn)定性分析 125
5.2.4 仿真驗(yàn)證 126
5.3 帶避障避碰和連通保持的欠驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式協(xié)同路徑跟蹤 128
5.3.1 問(wèn)題描述 129
5.3.2 勢(shì)能函數(shù) 130
5.3.3 避障避碰和連通保持的分布式制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 132
5.3.4 穩(wěn)定性分析 133
5.3.5 仿真驗(yàn)證 135
5.4 本章小結(jié) 138
第6章 基于多路徑導(dǎo)引的多無(wú)人船分布式協(xié)同路徑跟蹤 139
6.1 基于多路徑導(dǎo)引的全驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式包含操縱 139
6.1.1 問(wèn)題描述 139
6.1.2 分布式包含操縱制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 141
6.1.3 穩(wěn)定性分析 143
6.1.4 仿真驗(yàn)證 147
6.2 基于多路徑導(dǎo)引的欠驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式包含操縱 150
6.2.1 問(wèn)題描述 150
6.2.2 分布式包含操縱制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 152
6.2.3 穩(wěn)定性分析 155
6.2.4 仿真驗(yàn)證 158
6.3 有限時(shí)間收斂的欠驅(qū)動(dòng)多無(wú)人船分布式路徑操縱 161
6.3.1 問(wèn)題描述 161
6.3.2 勢(shì)能函數(shù) 163
6.3.3 分布式路徑操縱制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 164
6.3.4 穩(wěn)定性分析 166
6.3.5 仿真驗(yàn)證 170
6.4 本章小結(jié) 173
第7章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)人船動(dòng)力學(xué)控制 174
7.1 基于低頻學(xué)習(xí)預(yù)估器的無(wú)人船神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)航向控制 174
7.1.1 問(wèn)題描述 175
7.1.2 基于預(yù)估器的航向控制器設(shè)計(jì) 175
7.1.3 穩(wěn)定性分析 177
7.1.4 仿真驗(yàn)證 180
7.2 輸入約束下欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人船的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)控制 183
7.2.1 問(wèn)題描述 183
7.2.2 基于預(yù)估器的飽和動(dòng)力學(xué)控制器設(shè)計(jì) 184
7.2.3 穩(wěn)定性分析 186
7.2.4 仿真驗(yàn)證 189
7.3 輸入增益未知欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人船的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)控制 191
7.3.1 問(wèn)題描述 192
7.3.2 基于積分并行學(xué)習(xí)預(yù)估器的動(dòng)力學(xué)控制器設(shè)計(jì) 192
7.3.3 穩(wěn)定性分析 196
7.3.4 仿真驗(yàn)證 198
7.4 輸入約束下全驅(qū)動(dòng)無(wú)人船的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)控制 200
7.4.1 問(wèn)題描述 200
7.4.2 基于預(yù)估器的飽和動(dòng)力學(xué)控制器設(shè)計(jì) 201
7.4.3 穩(wěn)定性分析 202
7.4.4 仿真驗(yàn)證 205
7.5 基于事件觸發(fā)的全驅(qū)動(dòng)無(wú)人船神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)控制 206
7.5.1 問(wèn)題描述 206
7.5.2 基于事件觸發(fā)預(yù)估器的動(dòng)力學(xué)控制器設(shè)計(jì) 207
7.5.3 穩(wěn)定性和芝諾現(xiàn)象分析 209
7.5.4 仿真驗(yàn)證 213
7.6 本章小結(jié) 217
第8章 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的無(wú)人船動(dòng)力學(xué)自抗擾控制 218
8.1 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的無(wú)人船航向自抗擾控制 218
8.1.1 問(wèn)題描述 218
8.1.2 航向自抗擾控制器設(shè)計(jì) 219
8.1.3 穩(wěn)定性分析 220
8.1.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 222
8.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的欠驅(qū)動(dòng)無(wú)人船動(dòng)力學(xué)自抗擾控制 225
8.2.1 問(wèn)題描述 225
8.2.2 縱蕩速度和艏搖角速度自抗擾控制器設(shè)計(jì) 226
8.2.3 穩(wěn)定性分析 227
8.2.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 229
8.3 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的全驅(qū)動(dòng)無(wú)人船動(dòng)力學(xué)自抗擾控制 233
8.3.1 問(wèn)題描述 233
8.3.2 動(dòng)力學(xué)自抗擾控制器設(shè)計(jì) 233
8.3.3 穩(wěn)定性分析 235
8.3.4 仿真驗(yàn)證 236
8.4 基于漸近穩(wěn)定擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的全驅(qū)動(dòng)無(wú)人船動(dòng)力學(xué)自抗擾控制 238
8.4.1 問(wèn)題描述 238
8.4.2 漸近穩(wěn)定動(dòng)力學(xué)自抗擾控制器設(shè)計(jì) 239
8.4.3 穩(wěn)定性分析 240
8.4.4 仿真驗(yàn)證 242
8.5 本章小結(jié) 243
參考文獻(xiàn) 245
展開(kāi)全部

無(wú)人船集群協(xié)同控制理論與實(shí)踐 節(jié)選

第1章 緒論 1.1 無(wú)人船集群協(xié)同控制研究背景 1.無(wú)人船系統(tǒng) 我國(guó)既是陸地大國(guó)，也是海洋大國(guó)，有1.8萬(wàn)多千米海岸線，300多萬(wàn)平方千米的海洋領(lǐng)土，具有廣泛的海洋戰(zhàn)略利益。在陸、海、空、天四大空間中，海洋蘊(yùn)藏著豐富的生物資源、油氣資源、礦產(chǎn)資源，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略性空間和資源要地。隨著人口的急劇增長(zhǎng)、陸上資源日益匱乏，世界各海洋強(qiáng)國(guó)高度重視和發(fā)展自由進(jìn)入海洋空間、維護(hù)海洋空間權(quán)益、增強(qiáng)海洋空間控制等技術(shù)[1-3]，尤其是大力發(fā)展海洋航行器，包括無(wú)人水面船(unmanned surface vehicle， USV，簡(jiǎn)稱無(wú)人船)和無(wú)人水下航行器(unmanned underwater vehicle， UUV)，用于海洋資源的開(kāi)發(fā)和海洋權(quán)益的爭(zhēng)奪[2-5]。 無(wú)人船作為一種以遙控或自主方式航行的小型化、智能化、多用途無(wú)人海洋運(yùn)載平臺(tái)，是現(xiàn)代多種高技術(shù)集成的產(chǎn)物，是一個(gè)國(guó)家海洋科技實(shí)力的重要體現(xiàn)。無(wú)人船具有全天候執(zhí)行任務(wù)的能力，尤其是可以在惡劣的海洋環(huán)境中代替人類執(zhí)行危險(xiǎn)、耗時(shí)、費(fèi)力的作業(yè)任務(wù)。在軍事領(lǐng)域，無(wú)人船可用于情報(bào)搜集、反水雷戰(zhàn)、反潛作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、海上攔截作戰(zhàn)等多種作戰(zhàn)任務(wù)。在民用領(lǐng)域，無(wú)人船可用于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、水文勘察、海上搜救、船只補(bǔ)給等，不僅可以保證人員的安全，而且能夠大幅提高作業(yè)效率[1-3，6]。 在無(wú)人船研制方面，美國(guó)、以色列、歐盟等國(guó)家和地區(qū)處于世界前列，典型的代表有美國(guó)的 Spartan 號(hào)無(wú)人船、英國(guó)的 Springer 號(hào)無(wú)人船、以色列的 Protector 號(hào)無(wú)人船、意大利的 Charlie 號(hào)無(wú)人船，如圖1.1所示。我國(guó)也相繼研制出了多種型號(hào)無(wú)人船，在無(wú)人船研制方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。如圖1.2所示，典型的代表有上海大學(xué)“精海”系列無(wú)人船、哈爾濱工程大學(xué)“天行一號(hào)”無(wú)人船、華中科技大學(xué) HUSTER 系列無(wú)人船、大連海事大學(xué)“藍(lán)信號(hào)”無(wú)人船等。與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比，我國(guó)在諸多基礎(chǔ)研究領(lǐng)域還存在明顯差距，迫切需要研究人員進(jìn)行前瞻性理論和技術(shù)探索。 圖1.1 國(guó)外無(wú)人船 圖1.2 國(guó)內(nèi)無(wú)人船 2.無(wú)人船集群系統(tǒng)協(xié)同控制 自然界中生物群體協(xié)調(diào)現(xiàn)象無(wú)處不在，如鳥群、魚群、蜂群和蟻群[14-17]。生物通過(guò)簡(jiǎn)單協(xié)調(diào)展現(xiàn)出令人驚嘆的整體行為模式，這種整體系統(tǒng)行為對(duì)于物種的生存與延續(xù)起到了關(guān)鍵性的作用，如尋覓食物、躲避天敵、適應(yīng)環(huán)境等。通過(guò)群體協(xié)調(diào)作用能夠高效地分配任務(wù)，完成單一個(gè)體難以完成的復(fù)雜任務(wù)，具有較強(qiáng)的抗干擾和環(huán)境適應(yīng)能力。受生物隊(duì)形的啟發(fā)，無(wú)人系統(tǒng)（包括無(wú)人機(jī)、無(wú)人車、無(wú)人船和無(wú)人水下航行器）的集群協(xié)同控制成為備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)和前沿性課題之一[18-21]。協(xié)同控制是指通過(guò)選取合適的控制策略，使得一組由多個(gè)同類或相似個(gè)體組成的系統(tǒng)保持期望的相對(duì)姿態(tài)，維持隊(duì)形的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，*終完成特定的任務(wù)。集群協(xié)同系統(tǒng)往往能夠勝任單一系統(tǒng)無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)，具有高度的適應(yīng)性、容錯(cuò)性、魯棒性和自組織性[19]。圖1.3和圖1.4分別為自然界中鳥類和魚類組成的隊(duì)形。 圖1.3 鳥群[22] 圖1.4 魚群[23] 由于海洋環(huán)境日益復(fù)雜、對(duì)抗性日益增強(qiáng)、作業(yè)任務(wù)日益多樣、單體能力受限，多無(wú)人船協(xié)同作業(yè)已成為無(wú)人船海洋應(yīng)用的重要發(fā)展趨勢(shì)，也是網(wǎng)絡(luò)化、信息化發(fā)展的必然要求[3]。通過(guò)多無(wú)人船協(xié)同實(shí)現(xiàn)集群化作業(yè)，不僅可以顯著地減輕操作人員的負(fù)擔(dān)，而且將使海洋作業(yè)變得更加持續(xù)、更具規(guī)模、更加智能。近二十年來(lái)，多無(wú)人船集群協(xié)同控制受到船舶運(yùn)動(dòng)控制研究人員的廣泛關(guān)注，并成為船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域研究的核心問(wèn)題之一[3]。 多無(wú)人船集群協(xié)同控制具有廣闊的應(yīng)用前景。在軍事領(lǐng)域，多無(wú)人船集群協(xié)同已經(jīng)展現(xiàn)極為重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同掃雷、協(xié)同護(hù)航、協(xié)同態(tài)勢(shì)感知、“蜂群”跟蹤、協(xié)同包圍敵方艦船等多種作戰(zhàn)任務(wù)。在民用領(lǐng)域，多無(wú)人船集群協(xié)同能夠極大地延伸海洋作業(yè)范圍，顯著地提高海洋作業(yè)效率，完成單一無(wú)人船不能有效完成或無(wú)法完成的復(fù)雜任務(wù)。相關(guān)應(yīng)用包括協(xié)同勘測(cè)、協(xié)同搜救、協(xié)同偵察、遠(yuǎn)洋補(bǔ)給、海事巡邏、協(xié)同運(yùn)輸?shù)取?1)協(xié)同勘測(cè) 海洋面積約占地球面積的71%，海洋蘊(yùn)藏著豐富的生物資源、油氣資源和礦物資源，是未來(lái)人類生存及可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源基地。各國(guó)相繼采用無(wú)人船集群協(xié)同控制技術(shù)進(jìn)行海洋資源勘測(cè)。利用多無(wú)人船進(jìn)行資源勘測(cè)可以提高勘測(cè)效率，降低人力成本，提高自動(dòng)化作業(yè)水平。圖1.5為由勘測(cè)主船與兩艘無(wú)人船組成的資源勘測(cè)船隊(duì)，與單艘無(wú)人船的勘測(cè)范圍相比，船隊(duì)編隊(duì)作業(yè)的資源勘測(cè)效率大幅提高。 2)協(xié)同搜救 多無(wú)人船海上協(xié)同搜救是集群協(xié)同技術(shù)的重要應(yīng)用之一，無(wú)人船可搭載激光雷達(dá)、紅外探測(cè)儀、視覺(jué)傳感器、搜救裝置等設(shè)備，與載人救助船相協(xié)調(diào)開(kāi)展點(diǎn)、面輻射式搜索，全時(shí)段、全天候地自主搜尋生命跡象，能大幅提高生命發(fā)現(xiàn)概率，解決水上搜救耗時(shí)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)高、人力物力消耗大等難題。圖1.6為兩艘無(wú)人船對(duì)遇難船舶進(jìn)行協(xié)同救援，可顯著提高救援效率，極大降低事故影響。 圖1.5 資源勘測(cè)[24] 圖1.6 協(xié)同救援[25] 3)協(xié)同偵察 如圖1.7所示，無(wú)人船可以與無(wú)人機(jī)和無(wú)人水下航行器組成協(xié)同偵察網(wǎng)絡(luò)，成為空中與水下通信的重要中繼。通過(guò)搭載多種傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多維度、多方向、多批次、長(zhǎng)時(shí)間的協(xié)同偵察，通過(guò)相互印證光學(xué)偵察、電子偵察、紅外偵察及雷達(dá)偵察等多種偵察手段的結(jié)果，有效擴(kuò)大偵察范圍、拓展偵察要素、提高偵察精度、動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)，提升對(duì)海洋的態(tài)勢(shì)感知能力。 4)遠(yuǎn)洋補(bǔ)給 遠(yuǎn)洋補(bǔ)給是將燃料、物資和人員由補(bǔ)給船傳送給受補(bǔ)給船，操作時(shí)需要兩艘船舶保持一定的距離做同步運(yùn)動(dòng)。在遠(yuǎn)海作戰(zhàn)中，艦隊(duì)執(zhí)行海上任務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，物資消耗量巨大，艦艇本身能夠攜帶的燃料、淡水、食物、備件等給養(yǎng)十分有限。通過(guò)利用各類補(bǔ)給艦船與補(bǔ)給設(shè)備在海上對(duì)艦隊(duì)進(jìn)行補(bǔ)給，艦隊(duì)在海上航行的時(shí)間可以大大延長(zhǎng)，間接增大了艦隊(duì)的作戰(zhàn)半徑，減少了艦船對(duì)港口與基地的依賴程度，從而提高遠(yuǎn)洋艦船的生存能力，增強(qiáng)艦隊(duì)的戰(zhàn)斗力。遠(yuǎn)洋補(bǔ)給作為保證艦船海上持久航行和作業(yè)的重要手段，是船舶協(xié)同控制研究的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。圖1.8為一艘補(bǔ)給船正在給航空母艦進(jìn)行遠(yuǎn)洋補(bǔ)給，它們通過(guò)編隊(duì)維持協(xié)同運(yùn)動(dòng)。 圖1.7 協(xié)同偵察[26] 圖1.8 遠(yuǎn)洋補(bǔ)給[27] 5)海事巡邏 海事巡邏具有監(jiān)管水域廣闊、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、應(yīng)急反應(yīng)要求快、救助能力要求高等特點(diǎn)，無(wú)人船具有綜合成本低、抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)、智能化程度高、反應(yīng)速度快、可以在高海況和高危情況下開(kāi)展作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，是提升海事巡邏效能的重要手段。如圖1.9所示，多無(wú)人船協(xié)同能夠滿足大范圍海域的巡邏需求，進(jìn)一步提高巡邏效率，具有更強(qiáng)的應(yīng)急處理能力。 6)協(xié)同運(yùn)輸 全球貿(mào)易貨運(yùn)量約80%通過(guò)海運(yùn)完成，我國(guó)對(duì)外貿(mào)易規(guī)模長(zhǎng)期居全球**，海洋運(yùn)輸是國(guó)際貿(mào)易的重要橋梁和紐帶，同時(shí)也帶動(dòng)著船舶制造、海洋港口、內(nèi)河運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是拉動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎。船舶航運(yùn)業(yè)正處于由自動(dòng)化向無(wú)人化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，無(wú)人駕駛船舶日益崛起，必將掀起全球航運(yùn)業(yè)顛覆性革命。相比于有人駕駛船舶，無(wú)人駕駛船舶具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠極大地提高航行安全、節(jié)約人力成本、提高運(yùn)行效率、顯著減少碳排放。如圖1.10所示，多無(wú)人駕駛船舶協(xié)同運(yùn)輸是智能船舶發(fā)展的必然趨勢(shì)。研究表明，采用多無(wú)人船進(jìn)行協(xié)同運(yùn)輸可以減小船舶之間的興波阻尼，進(jìn)一步減小燃油消耗，從而提高遠(yuǎn)洋運(yùn)輸能力。 世界各國(guó)都加快了無(wú)人系統(tǒng)集群技術(shù)研究。在國(guó)外，無(wú)人海洋航行器集群技術(shù)被美國(guó)和歐盟列入優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。美國(guó)在《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖 FY2013—2038》中明確指出，提高無(wú)人海洋航行器的相互適應(yīng)性是未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)[9]。歐盟則在第七框架計(jì)劃(FP7)“認(rèn)知系統(tǒng)與機(jī)器人”中對(duì)海洋航行器協(xié)同控制相關(guān)研究進(jìn)行了一系列資助，包括 GREX、Co3AUVs、MORPH、CADDY、ICARUS 等大型研究項(xiàng)目，其中僅 MORPH 項(xiàng)目資助金額就達(dá)8500萬(wàn)歐元，用于研究無(wú)人水面船和無(wú)人水下航行器協(xié)同控制技術(shù)。 圖1.9 海事巡邏[28] 圖1.10 協(xié)同運(yùn)輸[29] 在國(guó)內(nèi)，無(wú)人系統(tǒng)智能技術(shù)受到高度重視。2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《中國(guó)制造2025》，將海洋工程裝備和高技術(shù)船舶列入十大重點(diǎn)領(lǐng)域。2016年，國(guó)家發(fā)展改革委、科技部、工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦等聯(lián)合發(fā)布了《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》，提出推動(dòng)人工智能技術(shù)在無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域的融合應(yīng)用，發(fā)展無(wú)人飛行器、無(wú)人船等多種形態(tài)的無(wú)人設(shè)備。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，將自主協(xié)同控制與優(yōu)化決策理論納入新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)理論中。2018年，科技部發(fā)布了《科技創(chuàng)新2030——“新一代人工智能”重大項(xiàng)目2018年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，將群體智能的協(xié)同與演化、決策與控制等技術(shù)列入攻關(guān)方向。 綜上所述，無(wú)人船集群協(xié)同控制研究已成為國(guó)內(nèi)外研究關(guān)注的焦點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)使得無(wú)人船集群協(xié)同控制研究面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[3，6，30]。無(wú)人船集群協(xié)同控制涉及船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)、通信工程、人工智能、仿生學(xué)、電氣工程等眾多學(xué)科或領(lǐng)域，綜合多學(xué)科理論和技術(shù)對(duì)無(wú)人船集群協(xié)同控制問(wèn)題進(jìn)行研究，不僅為探索群體協(xié)作機(jī)制提供可驗(yàn)證的應(yīng)用領(lǐng)域，而且為無(wú)人船集群協(xié)同海洋作業(yè)提供新思路、新方法、新技術(shù)。因此，開(kāi)展多無(wú)人船集群協(xié)同控制研究，既體現(xiàn)了國(guó)際學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展趨勢(shì)，又滿足國(guó)家海洋發(fā)展戰(zhàn)略的需求，具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。 1.2 無(wú)人船集群協(xié)同控制研究挑戰(zhàn) 1.無(wú)人船運(yùn)動(dòng)模型 船舶在海洋上航行時(shí)，涉及縱蕩(surge)、橫蕩(sway)、垂蕩(heave)、橫搖(roll)、縱搖(pitch)、艏搖(yaw)六個(gè)自由度方向上的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于無(wú)人船而言，通常忽略垂蕩、橫搖和縱搖三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，而考慮縱蕩、橫蕩和艏搖三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。如圖1.11所示，一般在兩個(gè)坐標(biāo)系下對(duì)無(wú)人船的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述，即 XE- YE 地球坐標(biāo)系(earth-fixed reference frame)和 XB-YB 船體坐標(biāo)系(body-fixed

商品評(píng)論(0條)
暫無(wú)評(píng)論……
書友推薦
本類暢銷
返回頂部
中圖網(wǎng)
在線客服
主站蜘蛛池模板： 智能气瓶柜(大型气瓶储存柜)百科 | 对辊破碎机-液压双辊式,强力双齿辊,四辊破碎机价格_巩义市金联机械设备生产厂家 | 南方珠江-南方一线电缆-南方珠江科技电缆-南方珠江科技有限公司 南汇8424西瓜_南汇玉菇甜瓜-南汇水蜜桃价格 | 衬四氟_衬氟储罐_四氟储罐-无锡市氟瑞特防腐科技有限公司 | 香蕉筛|直线|等厚|弧形|振动筛|香蕉筛厂家-洛阳隆中重工 | 东莞螺丝|东莞螺丝厂|东莞不锈钢螺丝|东莞组合螺丝|东莞精密螺丝厂家-东莞利浩五金专业紧固件厂家 | 菏泽知彼网络科技有限公司 | STRO|DTRO-STRO反渗透膜(科普)_碟滤 | 企业微信scrm管理系统_客户关系管理平台_私域流量运营工具_CRM、ERP、OA软件-腾辉网络 | 电动垃圾车,垃圾清运车-江苏速利达机车有限公司| 罗氏牛血清白蛋白,罗氏己糖激酶-上海嵘崴达实业有限公司 | 注塑模具_塑料模具_塑胶模具_范仕达【官网】_东莞模具设计与制造加工厂家 | 意大利Frascold/富士豪压缩机_富士豪半封闭压缩机_富士豪活塞压缩机_富士豪螺杆压缩机 | 基本型顶空进样器-全自动热脱附解吸仪价格-AutoHS全模式-成都科林分析技术有限公司 | 中视电广_短视频拍摄_短视频推广_短视频代运营_宣传片拍摄_影视广告制作_中视电广 | 浩方智通 - 防关联浏览器 - 跨境电商浏览器 - 云雀浏览器 | 济南冷库安装-山东冷库设计|建造|冷库维修-山东齐雪制冷设备有限公司 | LED投光灯-工矿灯-led路灯头-工业灯具 - 山东普瑞斯照明科技有限公司 | 警用|治安|保安|不锈钢岗亭-售货亭价格-垃圾分类亭-移动厕所厂家-苏州灿宇建材 | 知网论文检测系统入口_论文查重免费查重_中国知网论文查询_学术不端检测系统 | 悬浮拼装地板_幼儿园_篮球场_悬浮拼接地板-山东悬浮拼装地板厂家 | 耐热钢-耐磨钢-山东聚金合金钢铸造有限公司 | 生物风-销售载体，基因，质粒，ATCC细胞，ATCC菌株等,欢迎购买-百风生物 | 自清洗过滤器_全自动过滤器_全自动反冲洗过滤器_量子过滤器-滑漮滴 | 工作心得_读书心得_学习心得_找心得体会范文就上学道文库 | 消防设施操作员考试报名时间，报名入口，报考条件 | 球磨机 选矿球磨机 棒磨机 浮选机 分级机 选矿设备厂家 | 土壤水分自动监测站-SM150便携式土壤水分仪-铭奥仪器 | 亿立分板机_曲线_锯片式_走刀_在线式全自动_铣刀_在线V槽分板机-杭州亿协智能装备有限公司 | 东莞螺杆空压机_永磁变频空压机_节能空压机_空压机工厂批发_深圳螺杆空压机_广州螺杆空压机_东莞空压机_空压机批发_东莞空压机工厂批发_东莞市文颖设备科技有限公司 | 天津暖气片厂家_钢制散热器_天津铜铝复合暖气片_维尼罗散热器 | 上海平衡机-单面卧式动平衡机-万向节动平衡机-圈带动平衡机厂家-上海申岢动平衡机制造有限公司 | 防弹玻璃厂家_防爆炸玻璃_电磁屏蔽玻璃-四川大硅特玻科技有限公司 | 精益专家 - 设备管理软件|HSE管理系统|设备管理系统|EHS安全管理系统 | 西安展台设计搭建_西安活动策划公司_西安会议会场布置_西安展厅设计西安旭阳展览展示 | 众品地板网－地板品牌招商_地板装修设计_地板门户的首选网络媒体。 | 机房监控|动环监控|动力环境监控系统方案产品定制厂家 - 迈世OMARA | SEO网站优化,关键词排名优化,苏州网站推广-江苏森歌网络 | 防爆正压柜厂家_防爆配电箱_防爆控制箱_防爆空调_-盛通防爆 | TYPE-C厂家|TYPE-C接口|TYPE-C防水母座|TYPE-C贴片-深圳步步精 | 脱硝喷枪-氨水喷枪-尿素喷枪-河北思凯淋环保科技有限公司 |