多水下機器人通信及協(xié)調(diào)方法研究.pdf

1、多水下機器人技術(shù)是水下機器人技術(shù)發(fā)展的必然方向之一，有很廣闊的應(yīng)用前景。群體體系結(jié)構(gòu)、感知、通信、學(xué)習(xí)和協(xié)調(diào)協(xié)作機制是多機器人系統(tǒng)研究的關(guān)鍵問題。在多水下機器人任務(wù)中，AUV之間的通信更是發(fā)揮系統(tǒng)潛能的關(guān)鍵。然而，水聲信道是非常復(fù)雜的，受路徑丟失、噪聲、多徑、多普勒傳播和高而且可變的傳播延遲的影響，這對實現(xiàn)高效可靠水下機器人通信帶來了挑戰(zhàn)。 本文首先對AUV通信協(xié)議棧進行了分析。AUV通信協(xié)議的設(shè)計也采用了分層的體系結(jié)構(gòu)，其自下

2、而上依次是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，各層功能明確。 隨后，對AUV的通信內(nèi)容進行了研究，針對AUV協(xié)作的不同種類，把通信內(nèi)容進行了分類，設(shè)計出信息協(xié)議和相應(yīng)的協(xié)議格式，并給出了多投標(biāo)通信機制來根據(jù)條件選擇協(xié)作對象。 接下來，對多水下機器人系統(tǒng)的協(xié)作問題進行了研究，在動態(tài)角色指派和多投標(biāo)機制的基礎(chǔ)上，給出了這是一種動態(tài)分布式的多水下機器人協(xié)調(diào)方法——分布式投標(biāo)方法。以多水下機器人編隊為基本任務(wù)，對算法的思