多無人艇協(xié)同搜索方法研究.pdf

1、近年來，許多國家都相繼開展了針對如何控制多艘水面無人艇(UnmannedSurface Vehicle，USV)完成協(xié)同作業(yè)的研究。多艘USV進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，不僅克服了單一USV平臺在功能上的限制，而且大大提高了作業(yè)效率與范圍。論文主要針對多USV協(xié)同搜索相關(guān)問題展開研究，提出了一種以協(xié)同系統(tǒng)框架為基礎(chǔ)，控制多USV采取適當(dāng)?shù)膮f(xié)同搜索方法和協(xié)同搜索決策解決多無人艇協(xié)同搜索問題的方法，論文主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)分析了多

2、USV協(xié)同搜索問題的特點(diǎn)，建立了多無人艇協(xié)同搜索的分布式體系結(jié)構(gòu)。論文借鑒軍事領(lǐng)域中常用的OODA決策過程模型，首先建立了單艘無人艇自主搜索控制體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步構(gòu)建了多無人艇協(xié)同搜索的分布式控制體系結(jié)構(gòu)。
　　(2)在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出運(yùn)用基于搜索圖的多無人艇協(xié)同搜索方法控制多USV完成協(xié)同搜索任務(wù)。論文比較了多種搜索方法，提出利用搜索圖法的實(shí)時探測信息性建立多無入艇協(xié)同搜索的環(huán)境描述規(guī)則，建立搜索概率圖反映任務(wù)區(qū)域信息。給出

3、了基于目標(biāo)分布特性的搜索圖初始化方法和基于Bayes準(zhǔn)則的搜索圖動態(tài)更新方法。
　　(3)提出了一種基于分布式滾動優(yōu)化的多USV協(xié)同搜索決策，并建立了分布式滾動優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。本文借鑒滾動優(yōu)化思想提出了一種基于分布式滾動優(yōu)化思想的多USV協(xié)同搜索決策，能夠使多USV根據(jù)環(huán)境信息的變化在線滾動優(yōu)化其搜索方向，有效解決實(shí)際搜索過程中涉及到的搜索效率、協(xié)同性和精確性等問題。
　　(4)基于matlab對本文所建立的數(shù)學(xué)模型和使用的搜