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标题第一行 - 特拉华大学
图表目录................................................................................................................ ix 表格目录................................................................................................................ x 缩写目录.............................................................................................................. xi 摘要............................................................................................................................ xvi 章节
高效路径规划和边缘动态避障，确保 USV 安全航行
摘要 — 无人水面舰艇 (USV) 凭借其自主性优势被广泛应用于各个领域，而路径规划是实现自主性的关键技术。然而，单独使用全局路径规划无法避开移动障碍物，而单独使用局部路径规划可能陷入局部极小值而无法到达目标。因此，本文提出了动态目标人工势场 (DTAPF) 方法，以跟随 A* 算法生成的全局路径的动态点作为人工势场 (APF) 的目标点。此外，为了提高传统集中式路径规划方法的 USV 导航响应时间和安全性，我们提出了用于全局路径规划的边缘计算架构和偏移制导方法以避开移动障碍物并符合碰撞规则 (CORLEG)。实验结果表明，采用本文提出的方法，无人艇在存在移动障碍物的环境中能够以较高的概率（约99.4%）到达目标，与传统APF算法相比，在平均路径长度和平均航行时间几乎没有增加的情况下，碰撞概率降低了71%，且计算时延远低于本地计算，也低于云计算。
社论：系统生物学和合成生物学与植物抗旱或避旱的关系
干旱胁迫长期以来一直是农作物生产的制约因素，而气候变化和随之而来的农业用蓝色水资源减少则加剧了这一问题。大多数现有的粮食和经济作物都易受干旱胁迫的影响，干旱胁迫会造成农作物产量的大幅下降。因此，在不久的将来，我们开发出更能适应气候、更耐热、更耐旱的作物的能力将变得越来越重要。自然界中，植物进化出了两种重要的机制来克服干旱胁迫的影响：（1）避旱，通过最大限度地减少水分流失和优化水分吸收，使植物在缺水的环境中保持相对较高的组织含水量；（2）耐旱，通过维持细胞膨压（由渗透调节和细胞弹性引起）和提高原生质抗性，使植物能够忍受低组织含水量（ Basu et al.，2016 ）。随着可用于研究不同植物谱系的基因组资源越来越多，这些植物在抗旱或避旱方面表现出不同的策略和差异 ( Yin et al., 2014; Abraham et al., 2016; Yang et al., 2017; Chen et al., 2018 )，系统生物学以基因组规模的分子及其相互作用分析 ( Westerhoffiand Palsson, 2004 ) 为特征，正成为将基因与抗旱或避旱性状联系起来的一种流行方法。系统生物学研究产生的与干旱胁迫反应相关的基因的知识可以为构建合成生物学的生物部件文库提供信息，合成生物学旨在设计或重新设计生物过程 ( Cook et al., 2014 )。合成生物学在创造具有增强的抗旱或抗旱能力的转基因植物方面具有巨大潜力（Borland 等人，2014 年；De Paoli 等人，2014 年；Llorente 等人，2018 年）。本研究主题包括三篇以景天酸代谢 (CAM) 系统生物学为主题的文章，作为植物适应缺水条件的模型策略，以及四篇与使用合成生物学和基因工程方法对植物抗旱或抗旱进行遗传改良有关的文章。
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