控制与决策

作者：杜哲,何易龙,余文曌,习祥云

单位：武汉理工大学 船海与能源动力工程学院，武汉 430063,,武汉理工大学 船海与能源动力工程学院，武汉 430063,,武汉理工大学 高性能船舶技术教育部重点实验室，武汉 430063;武汉理工大学 船海与能源动力工程学院，武汉 430063;新加坡国立大学 工业系统工程与管理系，新加坡 117602,,武汉理工大学 船海与能源动力工程学院，武汉 430063,

关键词：运动规划;物理连接多船系统;船舶拖带;规划单元;三维空间搜索;启发式搜索

基金：国家自然科学基金项目(52201373)；中国国家留学基金青年骨干教师出国研修项目(202306950131)；国家大学生创新创业训练计划项目(202410497109).

针对物理连接多船拖带系统的运动规划问题, 提出一种基于规划单元的运动规划方法. 该方法整体架构由规划单元、搜索策略和规划空间3部分组成: 规划单元通过融合船舶拖带系统动力学的连续性与搜索过程的离散性, 对拖带系统的轨迹进行标准化处理; 根据规划单元归纳出的系统艏向角、航路点和可航水域约束, 基于启发式算法设计路径搜索策略, 以达到同时优化路径距离和转向效率的目的; 为保障搜索的完备性, 构建包含位置和艏向的三维规划空间, 以实现路径点的可重复搜索, 并确保拖带系统以期望的艏向到达目的地. 仿真实验表明, 所提出方法能够在动力学约束下为船舶拖带系统规划出安全、高效且符合实际运动规律的路径.

来源：2025年第10期

《控制与决策》期刊编辑部

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