不确定场景下船舶尾气排放监测无人机选址路径优化

胡碟; 胡志华; 李姚娜

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0038

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (01) : 38 -49. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0038

不确定场景下船舶尾气排放监测无人机选址路径优化

胡碟, 胡志华, 李姚娜

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摘要

为了减小船舶排放监测场景下不确定因素的干扰并提高检测效率，研究无人机船舶排放监测选址路径优化问题时应考虑船舶位置不确定性对岸上基站选址的影响。针对船舶实时运动、无人机伴飞等特征建立无人机选址路径随机规划模型，设计2种选址规则并采用禁忌搜索算法求解岸上基站选址问题，进一步设计遗传算法优化无人机监测路径。数值实验结果表明，相同实验场景中，遗传算法在求解速度上具有显著优势，其求解速度是CPLEX求解的6倍；无人机数量和伴飞时长影响无人机监测任务，每增加1架无人机，无人机飞行总时间平均增加0.26 h,但可平均提前0.12 h完成监测任务；伴飞时长每增加了0.6 min,总飞行时间增加0.1～0.35 h。无人机速度提升5%,其飞行总时间可平均变化2.8%左右，随着无人机速度提升，飞行时间呈现递减趋势，其变化幅度逐渐减小。