系统工程与电子技术

作者：孙家玮, 余明晖, 杨大鹏, 汤皓泉, 卞大鹏

单位：1. 华中科技大学人工智能与自动化学院, 湖北 武汉 430074；2. 中国舰船研究设计中心, 湖北 武汉 430064；3. 海军装备部驻武汉地区第二军事代表室, 湖北 武汉 430064

关键词：舰载机牵引系统,闭环快速随机搜索树,模型预测控制,路径规划

针对舰载机在甲板狭小、复杂环境下的调运过程, 结合闭环快速随机搜索树(close loop rapidly exploring random trees, CL-RRT)和模型预测控制(model predictive control, MPC)提出一种舰载机牵引系统的路径规划算法。首先, 在CL-RRT中采用纯追踪器与线性二次型(linear quadratic, LQ)控制器得到系统的控制输入并向前仿真得到规划路径。其次, 将已得路径进行等比缩放与插值作为MPC的初始解。最后, 设置MPC的目标函数等并解得最终路径。展开自定义三个场景下的仿真实验, 通过与CL-RRT算法的实验结果进行比较, 验证本文算法的优越性。实验结果表明, 所提算法可有效解决因采样随机性带来解质量不佳的问题, 提升舰载机在甲板上的调运效率与安全性。

来源：2024年第5期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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