未知环境下多自主水下航行器目标搜索方法

论文摘要

针对未知复杂环境下,传统搜索模式或离线设计全局优化航迹的自主水下航行器搜索方法中,搜索效率低,定位精度不稳定,环境适应能力差等问题,本文提出一种基于动态预测的多自主水下航行器协同自适应目标搜索方法,该方法分为3种模式:有目标模式,根据获取声呐视域中的目标信息进行自适应的实时目标搜索;无目标模式,利用分区域策略辅助区域搜索覆盖、协同规划任务;避障模式,利用改进的动态窗口法实时面对复杂的障碍威胁;根据不同的水下环境,3种模式间交替切换执行,完成未知水下环境的目标搜索。仿真结果表明:该方法能够应对未知水下的不确定信息,保障目标状态信息的可信区间,具有环境适应性和搜索高效性。

论文目录

• 1 目标搜索任务影响因素
• 2 目标搜索数学模型的建立
•   2.1 任务区域模型
•   2.2 前视声呐模型
•   2.3 目标特性
• 3 基于动态预测的搜索与避障策略
•   3.1 任务模式
•   3.2 动态预测的自适应搜索算法
•   3.3 动态预测的避障算法
• 4 仿真验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李娟,张建新,杨莉娟,黄超炯,张秉健

关键词: 自主水下航行器,未知环境,动态预测,协同,自适应,避障,目标搜索,子区域,任务模式切换

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 船舶工业

单位: 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室,哈尔滨工程大学自动化学院,江南造船(集团)有限责任公司

基金: 国家自然科学基金项目(51609046),水下机器人技术重点实验室研究基金(614221502061701),中央高校基本科研业务费(HEUCFM170403)

分类号: U674.941

页码: 1951-1957+1972

总页数: 8

文件大小: 338K

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