报告题目：面向无人机自主导航的城市风场模拟与智能路径规划研究
报 告 人：张雪琳教授
报告时间：2025年10月24日（周五）15:30
报告地点：气象楼1114会议室
主 持 人：陆春松教授
报告人简介：
张雪琳，中山大学大气科学学院教授，博士生导师。国家中组部海外引进人才，中山大学逸仙优秀学者。主要从事城市气象与建筑环境方向研究。2014年硕士毕业于香港大学李玉国教授团队，2018年博士毕业于香港科技大学，师从K.T. Tse与Kenny Kwok教授。毕业后在荷兰埃因霍温理工大学与Bert Blocken教授合作开展博士后研究。2020年加入中山大学任“百人计划” 副教授，2021年获首届国家优秀青年基金（海外）资助（最高额度300万元）。共发表SCI论文60余篇，其中以第一或通讯作者发表30余篇，谷歌学术H-index 28。共主持科研项目12项，含国家自然科学基金4项（海外优青1项、面上项目2项、国际交流合作1项）。现任《Physics of Fluids》（JCR Q1 Top）副主编，国家环境保护大气物理模拟与污染控制重点实验室学术委员会委员，全国暖通空调学会通风专委员会委员，中国环境科学学会生态环境与人工智能专委会常委，广东省气象学会城市气象与低空经济气象保障委员会副主任委员，珠海市公共气象服务中心城市气象顾问团队高级顾问等。Future City–BEUP未来城市-建筑环境与城市物理研究团队负责人（PI），团队现有博士后2人、博士生4人、硕士生6人，配备大气边界层风洞试验平台，团队研究聚焦气候变化背景下未来城市的能源效率、健康与舒适，围绕城市风热环境、清洁能源利用、建筑能耗、建筑设计优化与污染物扩散等问题开展多尺度、多学科交叉研究，取得多项创新成果，依托成果应邀作为中方代表参加金砖国家青年科学家会议，在国内外学术会议做特邀或分会场邀请报告20余次，担任分会场召集人或主席近10次。团队主页：https://www.futurecity-beup.com/
报告简介：
随着低空经济的快速发展和城市无人机应用场景的拓展，复杂城市环境下的飞行安全气象保障需求日益凸显。高密度城市中高耸建筑群与狭窄街道特征形成了独特的复杂风场环境，亟需实现精细化风场建模与智能路径规划的协同优化。本研究建立了一个框架，将基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程（RANS）的计算流体动力学（CFD）模拟与多目标路径规划算法相结合，为无人机规划短距离且安全的飞行路径。该框架评估了城市风场中多个关键影响因素，包括采样区域大小、风向、飞行高度及数据提取的网格分辨率，随后将CFD风场数据提取到飞行航点上，并采用改进的A*算法根据三个代价函数：选择最短飞行路径、避开危险风速、避开危险湍流强度，规划飞行路径。研究结果表明，风向对无人机飞行路径的影响取决于无人机相对于来风的方向（迎风、顺风或侧风）。总体而言，高空飞行路径相较于低空更偏离原始路径，这主要归因于强风区域及高湍流强度区域的存在，优化后的飞行路径在复杂城市风场中高效导航，实现了起点与终点之间最安全且最短的航线，未来研究可进一步结合风场预报与动态路径规划算法，为复杂风场环境下无人机自主导航的提供更为全面和高效的解决方案。
欢迎广大师生踊跃参加！
大气物理学院
2025年10月20日
