基于深平均流预测模型的水下滑翔机路径优化

TJ630%U674.941; 随着水下滑翔机在海洋调查及声学探测领域的广泛运用,精准、高效控制其路径对精细化海洋观测至关重要.针对水下滑翔机受海流影响产生较大偏航差问题,采用最小二乘支持向量机法(LSSVM)预测深平均流,以单剖面偏航差最小为目标函数,以实际航向与计划航向夹角不超过一定值为约束条件,构建非线性约束极值模型,确定预设剖面最优目标航向及出水点坐标,从而实现路径优化目的.采用"海燕-Ⅱ"型水下滑翔机历史数据进行验证,结果表明:1)LSSVM法预测深平均流准确性较高,但当局部流向有明显变化时预测效果不佳,取前 3 个剖面数据作为训练样本时预测效果更好;2)采用文中...

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Published in水下无人系统学报 Vol. 31; no. 3; pp. 398 - 404
Main Authors 刘强, 边刚, 张胜军, 戴仁威
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国人民解放军91937部队,浙江舟山,316000 01.06.2023
海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系,辽宁大连,116018%海军大连舰艇学院军事海洋与测绘系,辽宁大连,116018%中国人民解放军91937部队,浙江舟山,316000
Subjects
水下滑翔机
路径优化
目标航向
约束极值
最小二乘支持向量机
depth-averaged current
constrained extremum
深平均流
underwater glider
least squares support vector machine
path optimization
target heading
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ISSN2096-3920
DOI10.11993/j.issn.2096-3920.202204016

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Summary:TJ630%U674.941; 随着水下滑翔机在海洋调查及声学探测领域的广泛运用,精准、高效控制其路径对精细化海洋观测至关重要.针对水下滑翔机受海流影响产生较大偏航差问题,采用最小二乘支持向量机法(LSSVM)预测深平均流,以单剖面偏航差最小为目标函数,以实际航向与计划航向夹角不超过一定值为约束条件,构建非线性约束极值模型,确定预设剖面最优目标航向及出水点坐标,从而实现路径优化目的.采用"海燕-Ⅱ"型水下滑翔机历史数据进行验证,结果表明:1)LSSVM法预测深平均流准确性较高,但当局部流向有明显变化时预测效果不佳,取前 3 个剖面数据作为训练样本时预测效果更好;2)采用文中方法优化后,水下滑翔机路径更稳定,各剖面偏航差平均为 281.1 m.
ISSN:2096-3920
DOI:10.11993/j.issn.2096-3920.202204016