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AUV区域覆盖搜索航线规划实战45例

共计 45 章节
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01
矩形搜索区域参数化建模与边界校验
针对给定经纬度范围的矩形任务区 · 建立参数化区域模型 · 计算面积
矩形搜索区域参数…边界校验
02
多边形搜索区域顶点顺序规范化与自相交检测
读取任意顺序给出的多边形搜索区顶点 · 完成顺时针/逆时针规范化 · 闭合处理与自相交检测
多边形搜索区域顶…自相交检测
03
搜索区域栅格化分辨率选择与覆盖单元生成
根据AUV传感器探测幅宽与任务精度要… · 选择栅格分辨率并将多边形搜索区离散为… · 统计单元数量与边界单元占比
搜索区域栅格化分…覆盖单元生成
04
基于探测幅宽的平行航线间距计算
给定AUV侧扫声呐或相机有效探测幅宽 · 重叠率要求与航向偏差容限 · 计算平行搜索航线间距
基于探测幅宽的平…AUV
05
矩形区域往复式割草机航线生成
在矩形搜索区内按计算得到的航线间距生… · 处理首末航线与边界的对齐 · 输出有序航路点序列并统计总航程与转弯…
矩形区域往复式割…矩形搜索区内按计…
06
多边形区域平行航线裁剪与有效段提取
针对凸多边形搜索区 · 生成等间距平行扫描线并与多边形求交 · 提取每条扫描线在区域内的有效线段
多边形区域平行航…有效段提取
07
凹多边形搜索区分解与子区域航线拼接
对凹多边形搜索区进行凸分解或梯形分解 · 在各子区域内分别生成平行航线 · 并设计子区域间连接顺序
凹多边形搜索区分…子区域航线拼接
08
含障碍物搜索区的航线避障重规划
在搜索区内设置禁航区或障碍物 · 生成初始平行航线后检测与障碍物的相交… · 采用绕行或分段替换方式重规划
含障碍物搜索区的…搜索区内设置禁航…
09
螺旋式覆盖航线生成与边界适配
针对近似方形或圆形搜索区 · 生成由外向内或由内向外的螺旋覆盖航线 · 控制螺距与探测幅宽匹配
螺旋式覆盖航线生…边界适配
10
扇形搜索区径向航线设计与角度间隔计算
针对扇形或楔形搜索区 · 设计径向搜索航线 · 根据探测幅宽与半径计算角度间隔
扇形搜索区径向航…角度间隔计算
11
多AUV区域划分与子区域分配
将大范围搜索区按面积均衡或航程均衡原… · 分配给多台AUV · 输出各AUV的子区域边界与初始航线
AUV区域划分
12
子区域间衔接航线与任务切换点设计
在多AUV分区覆盖基础上 · 为每台AUV设计子区域间的转场航线与… · 确保转场过程不重复覆盖且满足续航约束
子区域间衔接航线任务切换点设计
13
考虑海流影响的航线方向优选
给定搜索区与恒定或缓变海流场 · 比较不同平行航线方向下的顺流/逆流航… · 选择总能耗或总时间最优的航线方向并生…
考虑海流影响的航…给定搜索区
14
变深地形下等深线跟随覆盖航线生成
针对海底地形起伏区域 · 生成沿等深线方向的覆盖航线 · 使AUV保持相对海底恒定高度
变深地形下等深线…针对海底地形起伏…
15
基于续航约束的搜索航线分段与充电点插入
根据AUV电池容量 · 巡航速度与能耗模型 · 将长航线切分为若干航段
基于续航约束的搜…充电点插入
16
搜索航线转弯半径约束下的航路点平滑
在已生成的折线航路点基础上 · 考虑AUV最小转弯半径约束 · 对转弯处进行圆弧过渡或航点加密
搜索航线转弯半径…已生成的折线航路…
17
航线覆盖完整性栅格验证与漏覆盖修补
将规划航线按探测幅宽膨胀为覆盖带 · 与搜索区栅格求交 · 统计漏覆盖单元并生成修补航线
航线覆盖完整性栅…漏覆盖修补
18
覆盖重叠率与冗余航程定量评估
对给定航线计算实际覆盖重叠率 · 重复覆盖面积与冗余航程占比 · 分析重叠率与航线间距
覆盖重叠率冗余航程定量评估
19
航线规划结果的可视化与航路点文件导出
将搜索区边界 · 障碍物 · 规划航线与覆盖带绘制为二维平面图
航线规划结果的可…航路点文件导出
20
航路点坐标系转换与大地坐标输出
将局部平面坐标系下的规划航路点转换为… · 处理投影带选择与坐标反算 · 验证转换后航线在GIS中的位置精度
航路点坐标系转换大地坐标输出
21
搜索航线规划中的航向角与航段长度计算
对有序航路点序列计算每段航向角 · 航段长度与累计航程 · 识别航向突变点
搜索航线规划航向角
22
AUV定深巡航搜索航线生成
在给定定深作业条件下 · 生成保持恒定深度的区域覆盖航线 · 输出包含经纬度与深度的三维航路点
AUV定深巡航搜索航线…
23
基于探测概率的搜索航线间距优化
引入传感器探测概率随距离衰减模型 · 以累计发现概率为目标 · 优化平行航线间距
基于探测概率的搜…引入传感器探测概…
24
随机搜索与规则覆盖搜索的航程效率对比
在同一搜索区内分别生成随机航线和规则… · 在相同航程预算下比较覆盖率与发现概率 · 给出适用场景判断
随机搜索规则覆盖搜索的航…
25
搜索区边界不确定性下的航线鲁棒性调整
考虑搜索区边界存在定位误差或模糊带 · 将边界向外缓冲一定距离后重新生成航线 · 评估缓冲距离对覆盖率和航程的影响
搜索区边界不确定…考虑搜索区边界存
26
航线规划中的禁航区膨胀与安全距离设置
根据AUV定位误差与障碍物安全距离要… · 对禁航区进行多边形膨胀 · 重新规划航线并验证航线与原始禁航区的…
航线规划禁航区膨胀
27
多波束测深条带覆盖的航线设计
以多波束测深仪条带宽度为约束 · 设计满足全覆盖的测深航线 · 处理条带边缘重叠与测线方向选择
多波束测深条带覆…以多波束测深仪条…
28
侧扫声呐双幅宽不对称下的航线偏移修正
针对侧扫声呐左右舷有效幅宽不一致的情… · 调整航线中心线偏移量 · 使两侧覆盖范围均衡
侧扫声呐双幅宽不…针对侧扫声呐左右…
29
搜索航线规划中的风浪流扰动航迹预补偿
在已知风浪流扰动模型下 · 对规划航线进行航迹预补偿 · 生成考虑漂移的指令航向序列
搜索航线规划风浪流扰动航迹预…
30
基于A*算法的搜索区转场路径规划
在包含障碍物的搜索区外转场场景中 · 使用A*算法规划从起点到搜索区入口的… · 并与直线转场方案比较航程与安全性
基于A*算法的搜…包含障碍物的搜索…
31
Dubins曲线在搜索航线转弯段的应用
对平行搜索航线之间的转弯段 · 使用Dubins曲线生成满足最小转弯… · 替换原有折线转弯并比较航程变化
Dubins曲线
32
搜索航线规划结果的仿真回放与航迹偏差分析
将规划航路点输入简化AUV运动学模型… · 回放实际航迹并与计划航线对比 · 统计横向偏差与转弯超调量
搜索航线规划结果…航迹偏差分析
33
搜索航线规划中的航路点抽稀与压缩
对密集航路点序列进行抽稀 · 在保持航线几何形状误差限内的前提下减… · 比较抽稀前后的航程误差与文件大小
搜索航线规划航路点抽稀
34
基于海图水深数据的可航行区域提取
读取海图水深栅格数据 · 按AUV安全深度阈值提取可航行区域 · 将其作为搜索航线规划的约束边界
基于海图水深数据…读取海图水深栅格…
35
搜索区优先级划分与加权覆盖航线设计
将搜索区划分为高 · 中 · 低优先级子区域
搜索区优先级划分加权覆盖航线设计
36
AUV搜索任务航线规划参数表编制
汇总搜索区几何 · 探测幅宽 · 重叠率
AUV搜索任务航线规划…
37
搜索航线规划中的异常航路点检测与修复
对规划输出的航路点序列检测重复点 · 跳变点 · 越界点和非法深度值
搜索航线规划异常航路点检测
38
基于覆盖率的航线迭代优化终止条件设计
设计以覆盖率为目标的迭代优化流程 · 确定迭代终止条件与收敛判据 · 比较不同终止阈值下的航程代价与覆盖率…
基于覆盖率的航线…设计以覆盖率为目…
39
搜索航线规划结果的多方案对比与选型
针对同一搜索任务生成平行航线 · 螺旋航线和分区航线三种方案 · 从覆盖率
搜索航线规划结果…选型
40
搜索航线规划中的转弯次数优化
在保证覆盖率的前提下 · 通过调整航线方向 · 合并短航段和优化连接顺序减少转弯次数
搜索航线规划转弯次数优化
41
面向动态障碍物的搜索航线在线调整策略
在搜索过程中检测到动态障碍物进入计划… · 设计局部航线重规划策略 · 生成绕行段并保持整体覆盖任务连续
面向动态障碍物的…线调整策略
42
搜索航线规划中的通信浮标位置约束处理
在需要定期上浮通信的约束下 · 将通信点位置纳入航线规划 · 调整航线顺序使AUV按最大通信间隔到…
搜索航线规划通信浮标位置约束…
43
搜索航线规划结果的航行时间与能耗估算
根据航段长度 · 航速 · 转弯减速与海流影响
搜索航线规划结果…能耗估算
44
搜索航线规划中的安全深度剖面设计
结合海底地形与AUV下潜深度限制 · 为搜索航线设计安全深度剖面 · 确保离底高度与最大深度均满足约束
搜索航线规划安全深度剖面设计
45
搜索航线规划任务书编写与验收检查
根据给定搜索任务编写航线规划任务书 · 明确输入数据 · 规划约束
搜索航线规划任务…验收检查