遺傳算法在AUV動(dòng)態(tài)規(guī)避中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文的研究?jī)?nèi)容是基于前視聲納信息的自主水下機(jī)器人(AUV)局部規(guī)劃技術(shù)，重點(diǎn)研究了基于遺傳算法的AUV動(dòng)目標(biāo)規(guī)避。AUV的動(dòng)目標(biāo)避碰規(guī)劃包括兩個(gè)方面：動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)估計(jì)和避碰規(guī)劃算法。 文章研究AUV所配備的避碰聲納的工作特性，對(duì)避碰聲納視域進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，對(duì)聲納探測(cè)到的障礙物信息進(jìn)行了處理。研究了AUV實(shí)時(shí)避碰規(guī)劃策略，在基于AUV實(shí)時(shí)避碰的復(fù)合控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從整體上設(shè)計(jì)AUV實(shí)時(shí)避碰規(guī)劃規(guī)劃器，并根據(jù)避碰策略規(guī)劃五種AUV實(shí)

2、時(shí)避碰過程的行為。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)目標(biāo)的有效規(guī)避，從目標(biāo)估計(jì)與預(yù)測(cè)理論出發(fā)，進(jìn)行了AUV動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的研究。建立典型的動(dòng)態(tài)障礙物目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型，采用標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波來對(duì)非機(jī)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，采用自適應(yīng)卡爾曼濾波對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)。并分別利用勻速直線運(yùn)動(dòng)和變加速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 研究和設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的AUV局部避碰系統(tǒng)。構(gòu)建了AUV的局部避碰規(guī)劃結(jié)構(gòu)，采用了基于改變艏向的避碰策略，在避碰中設(shè)計(jì)了識(shí)別規(guī)劃、局部避碰規(guī)