周阳
- 作品数：11 被引量：52H指数：4
- 供职机构：武汉理工大学航运学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术文化科学更多>>
- 水上搜救机器人航迹跟踪控制器设计被引量：2
- 2020年
- 为解决水上搜救机器人航迹跟踪控制问题,以三推进器水上机器人为研究对象,设计一种间接航迹跟踪控制器,该控制器由内环航向航速控制和外环航迹制导律组成.内环航向航速控制在S面控制方法基础上加入基于反馈误差的自适应调整;外环航迹制导律在LOS(line-of-sight)算法的基础上改进前视距离的选择方式,增加航迹跟踪的灵活性.而针对推力分配冗余的问题,采用二次规划方法优化推力的分配.仿真和实验结果表明,该控制器能够实现水上搜救机器人对航迹较快较稳的跟踪.
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- 关键词：S面控制LOS推力分配
- 双推进无人艇轨迹跟踪控制系统设计被引量：3
- 2019年
- 针对无人艇(USV)航行环境复杂,模型建立困难的问题,以双推进无人艇为研究对象,根据PID神经网络自学习和滑模控制对参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辨识的特点,提出一种由外环的轨迹控制和内环的航速艏摇角速度控制组成的双闭环轨迹跟踪控制方法。其中航速艏摇角速度控制由两个单变量PID神经网络构成,轨迹控制采用动态系统全局渐进稳定定理和滑模变结构控制理论设计轨迹跟踪的位置控制律和姿态控制律,从而实现双推进无人艇轨迹跟踪。理论分析和实船实验均表明,该轨迹跟踪控制系统能够较好地实现无人艇对参考轨迹的跟踪。
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- 关键词：PID神经网络滑模控制
- 一种无人艇路径跟踪控制器的设计与验证被引量：6
- 2018年
- 针对无人艇的路径跟踪控制问题,基于内模控制和L1制导算法设计并实现无人艇路径跟踪控制器。通过对状态空间型船舶线性数学模型进行在线参数辨识,实现对无人艇操纵响应模型参数的在线估计;基于内模控制和无人艇操纵响应模型,设计并实现无人艇的艏摇角速度控制器;采用L1制导算法设计并实现无人艇的路径跟踪控制器。实船试验结果表明,该路径跟踪控制器能较好地实现无人艇对参考路径的跟踪。
- 文元桥杨吉周阳周阳肖长诗
- 关键词：无人艇内模控制
- 无人艇自适应路径跟踪控制器的设计与验证被引量：9
- 2019年
- 针对航行环境和船速变化下的无人艇路径跟踪控制问题,本文提出了一种基于变增益内模控制方法的无人艇自适应路径跟踪控制器。结合状态空间型船舶线性数学模型、差分GPS和电子罗经的数据实现对无人艇操纵响应模型的在线参数估计;建立基于变增益内模控制方法的无人艇艏向控制器,并根据计算出的无人艇操纵性指数在线调节控制器的参数;利用Line-of-Sight(LOS)制导算法设计并实现无人艇的自适应路径跟踪控制器。实船实验结果表明:在实际的航行环境中,该自适应路径跟踪控制器具有良好的控制性能。
- 文元桥杨吉王亚周张纯玮周阳
- 关键词：无人艇内模控制
- 基于三维动态领域的水上飞机与船舶碰撞危险度研究被引量：1
- 2020年
- 为保障水上飞机起飞安全,研究起飞过程中的水上飞机与船舶的碰撞危险度。基于水上飞机与船舶的运动特点和安全需求,在已有船舶领域研究的基础上,将水上飞机滑行阶段和爬升结合起来,构建水上飞机三维动态领域;引入动界概念,根据目标船与水上飞机领域、动界的位置关系,建立滑行阶段水上飞机与船舶的碰撞危险度模型;综合考虑水上飞机与船舶在水平方向和垂直方向的碰撞危险,建立爬升阶段水上飞机与船舶的碰撞危险度模型。以湛江某水上机场为例进行验证,结果表明,该模型可有效确定水上飞机起飞过程中与船舶的碰撞危险。采用三维动态领域计算水上飞机与船舶的碰撞危险度,既涵盖了滑行过程,又涵盖了爬升过程,具有较好的完整性,可为水上飞机起飞避碰决策提供参考。
- 翁建军秦亚非袁丹周阳
- 关键词：交通安全水上飞机碰撞危险度
- 水上飞机与船舶的港口异质交通流建模被引量：4
- 2015年
- 为有效组织水上飞机与船舶共存的港口的交通,降低碰撞风险,提高通航效率,对交通流进行建模。根据水上飞机的操纵特性和营运特征,分析其与普通船舶交通流的差异,确定两者构成港口异质交通流。应用元胞传输模型构建交通流模型。将水上飞机起降事件的交通恢复时间作为交通组织效果的表征量,分别对船舶交通流、港口异质交通流及交通组织下的港口异质交通流进行建模。通过模型敏感度分析,确定元胞内的船舶通行能力为最敏感因素。将该模型实际应用于三亚港,结果表明:港口异质交通流模型对优化港口交通组织具有指导意义。
- 翁建军周阳
- 关键词：水上飞机船舶元胞传输模型交通组织
- 水上飞机与船舶碰撞风险因素建模被引量：10
- 2013年
- 我国民用水上飞机产业正处于起步阶段,保障水上飞机的航行安全是十分重要的。结合水上飞机水面滑行及起降过程的动态特点,运用人机工程理论,识别了水上飞机与船舶的碰撞风险因素,确定了各因素之间的相互关系及其影响程度;通过集成决策实验室分析法和解释结构模型法(DEMATEL-ISM)计算得出各碰撞风险因素的中心度和原因度,确定了各因素的重要程度,明确了各因素中原因因素和结果因素的归属;构建了四层次的水上飞机与船舶碰撞风险因素多级递阶结构模型。此研究为该类事故的分析、预防及水上交通安全管理提供了方法和依据。
- 翁建军周阳
- 关键词：水路运输水上飞机碰撞
- 基于C-Informer模型的船舶轨迹预测方法
- 2023年
- 船舶在复杂环境中的航行受风浪、水深、船舶性能等多种不确定因素的影响,利用数学模型难以准确定义和反映船舶轨迹变化规律。针对此问题,研究了1种基于特征工程及神经网络的船舶运动轨迹多步预测方法,将轨迹预测任务分为数据处理及模型预测2个部分:(1)数据处理模块利用特征工程的方法对AIS轨迹数据进行预处理,首先对原始AIS数据进行清洗,然后利用最大信息系数筛选出与位置预测任务高度相关的特征,并引入变步长的时间间隔信息,解决现有模型只能选取固定时间间隔的数据进行训练和预测的问题,最后重构出高质量的船舶轨迹序列;(2)模型预测模块构建基于C-Informer的船舶轨迹预测模型,利用Informer模型的多头概率稀疏自注意力机制,降低网络模型的时间复杂度,同时基于生成式解码提高预测速度,通过引入因果卷积模块,增加模型对相邻时间轨迹特征的敏感程度,以弥补Informer模型在局部信息抽取时的不足,使模型更适应于船舶轨迹预测任务。基于南京港附近船舶AIS数据的实验结果表明:C-Informer模型的轨迹预测整体均方误差为1.72×10^(-7),平均绝对误差为2.43×10^(-4),与原始的Informer模型相比分别降低28.6%和31.9%,且使用筛选后的特征组合训练C-Informer模型,与只包含经纬度的特征组合相比,均方误差和平均绝对误差分别降低57.7%和42.1%。在对不同时间步长的轨迹进行预测时,C-Informer模型预测时间比长短期记忆网络模型最多减少了69.6%,损失最多降低了75.8%。
- 陈立家周乃祺李世刚刘克中刘克中王凯
- 关键词：交通安全AIS数据轨迹预测
- 航海技术专业校企协同育人的路径与模式
- 2024年
- 针对当前航海教育存在的学生专业认知度与职业认同感不足、以生为本理念贯彻有差距、培养成效与行业需求不甚匹配等问题,提出基于校企深度协同的航海类人才培养新思路,包括构建新型人才培养体系、实施弹性学制、深化课程考评改革和建设数字化课程等举措。通过持续深化校企合作,调整并落实培养计划,支持学生个性化、全面发展,通过产教深度融合,增强人才培养与行业需求的匹配度。
- 刘克中周阳刘成勇张进峰贺益雄陈立家陈鹏飞
- 关键词：航海技术专业
- 无人艇自适应路径跟踪控制方法设计与验证
- 2020年
- 针对航行环境变化下的无人水面艇路径跟踪控制问题,本文设计了一种基于特征模型的全系数自适应控制算法和矢量场(VF)制导算法的无人水面艇(USV)自适应路径跟踪控制器。采用特征建模方法建立了无人水面艇的特征模型,并结合电机输入指令和差分GPS、电子罗经的数据实现对USV特征模型参数的在线计算;依据全系数自适应控制理论设计了无人水面艇艏向和速度协同控制器,并根据在线辨识特征模型参数在线调节控制器的参数;采用VF制导算法设计并实现无人水面艇的自适应路径跟踪控制器。通过Gazebo仿真软件进行仿真实验与武汉理工大学“iNav-IV”型无人水面艇实船实验,验证了该方法的有效性和实用性。
- 文元桥陶威陶威周阳杨吉周阳
- 关键词：无人水面艇
