能耗与时间约束下的UUV三维路径规划

作者：董校成; 于浩淼^*; 郭晨

来源：大连海事大学学报, 2022, 48(02): 11-20.

DOI：10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2022.02.002

• 水下无人航行器(UUV)
• 三维路径规划
• 远距离自主回收
• 能量消耗
• 航行时间

为解决远距离自主回收任务中水下无人航行器(UUV)在剩余能源有限情况下的快速回收问题，提出一种基于能耗和时间最优的三维路径规划方法：首先，基于UUV的运动学建立回收过程中的能量消耗模型和航行时间模型；其次，引入权重因子，采用加权系数法构建绿色度最大的联合优化目标函数，结合B-spline曲线生成连续光滑的路径；最后，利用改进的粒子群优化(PSO)算法得到满足优化目标的三维路径。仿真结果表明，该方法可以有效实现UUV能耗和回收时间的平衡，同时能够根据回收集合点规划出一条避开水下碍航区域的三维路径。

• 单位
  大连海事大学