来源：期刊VIP网 时间：
作者：孙家豪;韩森;丁仕风;何光伟;周利;
单位：江苏科技大学船舶与海洋工程学院;上海交通大学海洋工程全国重点实验室;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;广船国际有限公司;
摘要：[目的]为有效应对破冰船引航条件下复杂时变环境对船舶编队航行控制精度和队形保持的干扰，[方法]提出一种编队航行控制方法，兼顾编队的航行效率和安全性。在路径规划方面，提出采用考虑路径长度成本和冰区风险因素的非均匀Theta*算法优化全局路径；在引航破冰船控制方面，提出采用改进自适应视距（IALOS）制导算法补偿时变环境干扰导致的侧滑角快速变化，并设计航向控制器，提高引航船的路径跟随精度；在跟随船控制方面，设计基于非线性模型预测控制（MPC）的轨迹跟踪控制器，自适应调整船舶的间距和航速，提高编队的航行效率和安全性。[结果]研究表明：在无环境干扰情况下，编队航行的位置偏差能控制在0.25 m以内，编队间距能根据冰况自适应调整；在随机风速和随机风向干扰下，编队航行的位置偏差最大不超过0.60 m，各船的航向角稳定，能保障编队的控制精度和安全性。[结论]提出的编队航行控制方法能为破冰船引航条件下的编队航行提供一种高效、稳健的解决方案，有效应对复杂时变环境的干扰，为极地区域船舶的安全航行提供技术支持。
关键词：引航破冰船;;编队航行控制;;非均匀Theta*算法;;路径跟随;;轨迹跟踪
基金资助：国家重点研发计划（2022YFE0107000）;; 国家自然科学基金（52401381）
