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我校科研团队在国际船海领域顶级期刊发表多篇研究论文

发布日期:2024年04月30日 10:54 作者: 访问量:

近期,我校科研团队在国际船海顶级期刊Ocean Engineering发表多篇高水平研究论文。

研究论文1:Deep reinforcement learning with dynamic window approach based collision avoidance path planning for maritime autonomous surface ships(基于动态窗口方法的深度强化学习海上自主水面舰艇避碰路径规划)

论文以2022级吴川博博士生为第一作者,俞万能教授为通讯作者,廖卫强副教授以及2021级硕士研究生李光泽为共同作者。

自动避障技术是船舶智能化的关键技术之一。该研究旨在解决复杂海洋环境中海上自主船舶(MASS)的避障问题,并提出了一种结合深度强化学习和动态窗口算法的避障策略。通过定义近端策略优化(PPO)算法的动作空间,并结合船舶运动描述,优化了奖励函数以改善碰撞避免策略。仿真实验表明该算法能有效实现MASS的自主碰撞避免路径规划,展示了广阔的应用前景。

研究论文2:“Low-velocity impact and post-impact compression properties of carbon/glass hybrid yacht composite materials”(游艇碳/玻复合材料低速冲击及冲击后压缩性能)

论文以2021级研究生倪楷文为第一作者、陈清林教授为通讯作者,蔡应强副教授、李晓文副教授、朱兆一实验师以及2020级研究生温嘉豪为共同作者。

碳/玻复合材料是游艇甲板和艇体的重要材料,该研究采用数值模拟和实验测试相结合的方法,研究了低速冲击和冲击后压缩(CAI)条件下的损伤破坏机理,并在冲击和压缩试验后通过扫描电镜和超声C扫描研究了不同碳/玻复合材料铺层的损伤特性和冲击后损伤的耐受性。为游艇材料的设计和制造提供了有益的参考,有助于提高游艇航行的安全和可靠性,具有广阔的应用前景。

研究论文3:Observer-based adaptive integral terminal sliding mode formation control for a vessel train with obstacle avoidance(基于观测器与避障策略的自适应积分终端滑模船舶列车编队控制)

论文以2021级研究生罗鹏为第一作者,吴德烽教授为通讯作者,南方海洋科学与工程广东省实验室元轲新助理工程师,南京邮电大学杨杨副教授为共同作者。

无人船舶列车是新一代航运系统重要组成部分。为实现船舶列车编队安全稳定运行,该研究采用不确定观测器、积分终端滑模控制与自适应控制方法提高系统鲁棒性和跟踪精度,并进一步考虑编队安全问题,利用避障机制实现船舶自主避障,为复杂情况下船舶列车编队运行提供了新的控制策略,对推动无人船舶列车编队控制技术发展具有积极意义。

研究论文4:Proximal policy optimization with reciprocal velocity obstacle based collision avoidance path planning for multi-unmanned surface vehicles(基于近端策略优化结合相互速度障碍的多无人艇避碰路径规划研究)

论文以2021级硕士研究生薛德来为第一作者、吴德烽教授为通讯作者,瑞典吕勒奥理工大学Andre博士后、中国海洋大学李志雄教授为共同作者。

实现无人艇自主安全航行,需同时兼备路径规划能力和局部避碰能力,该研究为避免多无人艇会遇时发生碰撞,基于国际海上避碰规则提出多无人艇集群航行避碰规则。在此基础上,通过相互速度障碍改进近端策略优化奖励机制的方法,提升有限信息下无人艇避碰能力,为多无人艇自主安全航行提供理论依据和方法参考。

文:轮机工程学院/编辑:肖粤