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大小舵布局水下无人航行器最优控制分配方法
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作者 张鑫 胡志强 +1 位作者 刘健 曾俊宝 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第5期885-891,共7页
针对中高速水下无人航行器(AUV)提高容错控制能力、兼顾机动性与控制精度等需求,本文提出一种“非对称X型艉舵+小水平艏舵”的AUV舵布局策略,并研究与之相适应的高效控制分配方法.本文提出的舵布局策略通过大小舵配合,在力矩需求较小时... 针对中高速水下无人航行器(AUV)提高容错控制能力、兼顾机动性与控制精度等需求,本文提出一种“非对称X型艉舵+小水平艏舵”的AUV舵布局策略,并研究与之相适应的高效控制分配方法.本文提出的舵布局策略通过大小舵配合,在力矩需求较小时,优先使用小舵以提高控制精度,力矩需求较大时,大小舵协作以满足机动性需求.建立了适用于该布局策略的控制分配模型并转化为二次规划问题,采用两阶段法求解该模型,依次为确定大舵使能阶段和求解小舵需求阶段.所形成的二次规划问题采用OSQP求解方法,首先,通过快速迭代得到中低精度解,再进行一次解精确处理,兼顾求解效率和精度.最后,通过机动性与精度、容错控制及不同二次规划方法,求解效率对比等3方面仿真,验证了研究方法的有效性. 展开更多
关键词 水下无人航行器 X型舵 控制分配 二次规划 容错控制 OSQP
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带有扰动观测模型预测控制的水下无人航行器对接控制
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作者 张伟 王强 +2 位作者 吴奇阳 郑岩 杜雪 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期634-642,共9页
为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自... 为实现水下无人航行器的回收,本文将回收中的动态对接问题转换为水下无人航行器与母船的位姿同步控制问题。在水下无人航行器动态对接母船存在外界扰动的情况下,设计了带有扰动观测器的非线性模型预测控制方案。对水下无人航行器的五自由度模型加入相对于惯性系的恒定或缓慢变化的扰动,利用非线性扰动观测器对这些扰动进行估计,并将其输入到模型预测中来增强控制器的鲁棒性。研究表明:通过求解非线性优化问题得到最优控制,使得水下无人航行器能够和母船的位姿保持一致,完成对接过程。本文控制器能够有效抵抗外界扰动,提高对接任务的控制精度。 展开更多
关键词 水下无人航行器 动态对接 位姿同步控制 外界扰动 估计 鲁棒性 非线性模型预测控制 非线性扰动观测 非线性优化问题 最优控制
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水声通信多约束下水下无人航行器集群路径规划策略
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作者 徐明华 金建钢 王斌 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1583-1592,共10页
针对水下无人航行器集群在水声通信影响下水雷探测任务的路径规划与任务分配需求,本文提出了一种基于自适应大邻域算法的两阶段协同探测方法。通过“粗扫全覆盖+精扫路径规划”策略,结合通信约束动态优化水下无人航行器航速,利用多水下... 针对水下无人航行器集群在水声通信影响下水雷探测任务的路径规划与任务分配需求,本文提出了一种基于自适应大邻域算法的两阶段协同探测方法。通过“粗扫全覆盖+精扫路径规划”策略,结合通信约束动态优化水下无人航行器航速,利用多水下无人航行器协同完成海域粗扫并定位可疑目标区域。随后对可疑目标区域进行精细化扫描并以探测效率最优为目标,采用容量限制的水下无人航行器路径规划模型对多个可疑目标区域进行路径规划。数值仿真结果表明:本文提出的方法能根据海域面积、通信带宽及水下无人航行器数量生成高效探测方案,边际效益量化模型验证了其经济性与有效性。 展开更多
关键词 水下无人航行器 集群协同 路径规划 水雷探测 自适应大邻域算法 边际效益 航速优化 任务分配
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基于深度强化学习的水下无人航行器高速目标捕获路径规划
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作者 庞舟岐 郝程鹏 +1 位作者 林晓波 潘光帅 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第10期1968-1980,共13页
高速水下目标捕获问题存在诸多挑战,一方面,受水下多变的环境影响,声呐探测数据有较大的时延性和不确定性;另一方面,由于目标速度快,拦截器无法以追击姿态进行捕获,使得可拦截轨迹的数量大大减少.基于此,本文提出了一种改进的双延时深... 高速水下目标捕获问题存在诸多挑战,一方面,受水下多变的环境影响,声呐探测数据有较大的时延性和不确定性;另一方面,由于目标速度快,拦截器无法以追击姿态进行捕获,使得可拦截轨迹的数量大大减少.基于此,本文提出了一种改进的双延时深度确定性策略梯度(ITD3)算法来提高拦截器的捕获效率和精度.首先,基于拦截器动力学本文构建“规划器–控制器”级联仿真方式,相较于纯运动学仿真更精确,相较于制导控制一体模型更符合实际情况;其次,为了解决动作空间较大以及水下传感器存在时延的问题,本文提出了动作掩膜机制并引入了基于时延的探索噪声;再次,为使奖励函数契合高速目标捕获任务特点,本文设计了新的奖励函数对不利于捕获的状态进行惩罚;最后,为提高算法的收敛速度和稳定性,本文在TD3算法的基础上融合优先级经验回放以及softmax操作符.仿真实验和半实物仿真表明,和传统捕获算法相比,本文提出的ITD3算法捕获目标的时间更短、脱靶率更低,并有着较强的可行性. 展开更多
关键词 深度强化学习 确定性策略梯度 高速目标捕获 水下无人航行器 马尔可夫决策过程
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水下无人航行器高速航行下的运动特性及仿真控制研究
5
作者 王磊 任梦晨 +3 位作者 张占阳 李德军 张伟 杨青松 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期86-89,共4页
水下无人航行器具有水下活动范围大、机动性好优点,主要用于大范围地形地貌勘探,水下高速长航程航行时,水下航行器运动特性和姿态控制是研究重点。本文建立水下航行器垂直面航行运动模型,分析高速航行下的运动特性。为保证高速航行高效... 水下无人航行器具有水下活动范围大、机动性好优点,主要用于大范围地形地貌勘探,水下高速长航程航行时,水下航行器运动特性和姿态控制是研究重点。本文建立水下航行器垂直面航行运动模型,分析高速航行下的运动特性。为保证高速航行高效稳定,提出PID方法控制纵倾和滑模方法控制深度的组合控制策略。通过仿真试验,开展高速航行运动仿真研究。研究结果表明,在高速航行下,水下航行器会产生一定纵倾,且随着航速增加,纵倾影响会越大,高速状态放大了水下航行器外形上下轻微不对称的特性,诱导产生的垂向水动力及力矩增大,进而引起纵倾;在高速航行条件下,水下航行器能稳定保持定深度长距离航行,控制策略具有很好的适用性。 展开更多
关键词 水下无人航行器 运动特性 高速航行 仿真 控制
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水下无人航行器发电及储能技术研究 被引量:1
6
作者 黄文飞 张驰 +3 位作者 陈友鹏 陈榕 郑鸿宏 杨承昭 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期115-120,共6页
自水下无人航行器出现以来,关于其发电和储能系统的研究就从未停止。对适合长期部署的自供电水下无人航行器的需求一直在增长,需进一步研究小规模海洋梯度能源系统。本文综述了利用海洋热能(海水温差、相变材料和热电发生器)和海洋环境... 自水下无人航行器出现以来,关于其发电和储能系统的研究就从未停止。对适合长期部署的自供电水下无人航行器的需求一直在增长,需进一步研究小规模海洋梯度能源系统。本文综述了利用海洋热能(海水温差、相变材料和热电发生器)和海洋环境能(风能、太阳能和波浪能)的发电技术,总结其优缺点。同时,介绍目前及未来用于水下无人航行器的储能电池,包括锂电池、燃料电池、半燃料电池等。最后,对水下无人航行器电池的未来发展方向进行讨论,为其发电及储能技术发展提供一定参考。 展开更多
关键词 水下无人航行器 发电系统 储能系统
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水下无人航行器实时轨迹跟踪控制方法研究
7
作者 王丽 幽瑞超 +1 位作者 苏丽亭 张连超 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期115-118,共4页
针对水下无人航行器受外界不确定因素影响产生航行准确度低的问题,研究水下无人航行器实时轨迹跟踪控制方法。分析水下无人航行器运动特性,设计基于贝叶斯神经网络的水下无人航行器自适应控制器,以水下无人航行器的参考速度信号为网络输... 针对水下无人航行器受外界不确定因素影响产生航行准确度低的问题,研究水下无人航行器实时轨迹跟踪控制方法。分析水下无人航行器运动特性,设计基于贝叶斯神经网络的水下无人航行器自适应控制器,以水下无人航行器的参考速度信号为网络输入,通过网络的不断训练,输出控制力矩,促使水下无人航行器的航行点与预设航行位误差趋近于0,完成实时轨迹跟踪控制。实验结果表明,该方法可完成直线轨迹、圆形曲线轨迹的跟踪控制,且航行点与预设航行位误差小、收敛快、波动次数少,具备轨迹跟踪控制抗干扰能力强、适应能力强的优势。 展开更多
关键词 水下无人航行器 轨迹跟踪控制 贝叶斯神经网络 自适应控制 预设航行
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水下无人航行器编队协同搜索研究综述 被引量:1
8
作者 王中 温志文 蔡卫军 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期57-62,共6页
随着水下无人航行器(UUV)及相关技术的发展,UUV已被广泛用于执行扫雷、侦察、情报搜索及海洋探测等任务。通过多UUV编队协同,可克服单UUV探测、捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,以满足应对多种复杂任务需求。作为UUV编队协同关键... 随着水下无人航行器(UUV)及相关技术的发展,UUV已被广泛用于执行扫雷、侦察、情报搜索及海洋探测等任务。通过多UUV编队协同,可克服单UUV探测、捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,以满足应对多种复杂任务需求。作为UUV编队协同关键任务之一,UUV编队协同搜索是当今水下协同研究中的一个重要方向。本文综述UUV编队协同搜索的应用研究和方法研究进展情况,分析探讨了UUV编队协同搜索面临的挑战和应用进展。研究成果对进一步发展未来水下无人集群协同具有一定参考意义。 展开更多
关键词 水下无人航行器 编队协同 搜索方法
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水下无人航行器多目标优化设计研究进展
9
作者 吴昌脉 景易凡 +1 位作者 王斌 阮华 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期9-15,共7页
水下无人航行器设计具有参数多、目标性能相互耦合的特点,传统设计方法在平衡各个设计目标过程中占用过多时间和计算资源,影响设计进程。多目标优化方法通过多性能的参数化建模给水下无人航行器的优化设计提供了简洁有效的解决方案,提... 水下无人航行器设计具有参数多、目标性能相互耦合的特点,传统设计方法在平衡各个设计目标过程中占用过多时间和计算资源,影响设计进程。多目标优化方法通过多性能的参数化建模给水下无人航行器的优化设计提供了简洁有效的解决方案,提升了设计效率与质量。本文对多目标优化方法在水下无人航行器设计上的研究进行整理与总结,首先概述多目标优化方法的优化机理,强调水下无人航行器多目标优化设计的优势性;其次围绕外形、结构、动力推进等几个设计方向上的多目标问题,总结归纳了当前的研究进展;最后结合未来发展趋势,提出水下无人航行器多目标优化设计的发展设想,旨在为相关技术研究提供有益借鉴与参考。 展开更多
关键词 水下无人航行器 多目标问题 优化设计
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多功能遥控水下无人航行器阻力特性研究
10
作者 胡测 王光越 李坤 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期88-92,共5页
针对深海目标探测、打捞作业的安全、高效要求,研制一型多推进系统矢量配置的多功能遥控水下无人航行器。针对航行器系统配置和作业性能参数,首先采用流体力学方法分析计算多种工况下外形阻力和脐带电缆阻力特性,通过水平面多推进器环... 针对深海目标探测、打捞作业的安全、高效要求,研制一型多推进系统矢量配置的多功能遥控水下无人航行器。针对航行器系统配置和作业性能参数,首先采用流体力学方法分析计算多种工况下外形阻力和脐带电缆阻力特性,通过水平面多推进器环形矢量配置和垂直面推进器对称分布配置,解耦垂直面和水平面运动,实现航行器高效多自由度运动。然后,根据推进器的性能和不同工况下航行器阻力特性计算分析,拟合阻力、动力、速度关系曲线,校验推进系统配置的合理性。最后对比分析阻力特性与推进器推力输出特性,结果表明航行器动力配置方式及推进器效能满足航行器机动作业性能要求。 展开更多
关键词 遥控水下无人航行器 航行阻力 脐带电缆阻力 阻力匹配
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引入改进蝠鲼觅食优化算法的水下无人航行器三维路径规划 被引量:27
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作者 黄鹤 李潇磊 +2 位作者 杨澜 王会峰 茹锋 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期9-18,共10页
针对复杂环境下传统群体智能优化算法在求解水下无人航行器(UUV)路径规划的过程中存在路径搜索能力不足、易陷入局部最优等问题,提出了一种引入改进蝠鲼觅食优化算法的UUV三维路径规划方法。首先,根据UUV在水下航行时的实际环境,建立相... 针对复杂环境下传统群体智能优化算法在求解水下无人航行器(UUV)路径规划的过程中存在路径搜索能力不足、易陷入局部最优等问题,提出了一种引入改进蝠鲼觅食优化算法的UUV三维路径规划方法。首先,根据UUV在水下航行时的实际环境,建立相关地形模型和威胁源模型;其次,对传统的蝠鲼觅食优化算法进行改进,相关改进包括在初始化过程中加入局部反向学习机制优化种群的位置,提高了种群的多样性;根据每次迭代后种群个体适应度的不同,改进蝠鲼翻滚觅食的翻滚因子S,由此实现一种自适应翻滚,有利于跳出局部最优;同时,在蝠鲼螺旋觅食过程中融合莱维飞行-柯西变异策略,扩大了搜索路径和种群搜索范围,提升了算法寻找全局最优的能力;最后,将改进的蝠鲼觅食优化算法引入到UUV的路径规划中,进行相应的实验模拟。实验结果表明:在地形1中采用改进的蝠鲼觅食优化算法所规划的路径相比于灰狼算法和蝠鲼觅食优化算法分别降低了32.49 km和23.88 km,航迹代价分别降低了9.68和4.04;在地形2中采用改进的蝠鲼觅食优化算法所规划的路径相较于灰狼算法和蝠鲼觅食优化算法分别降低了20.83 km和29.95 km,航迹代价分别降低了10.14和3.18;同时,所提路径规划方法能够使UUV有效地避开障碍物、威胁物等,较大地降低了风险成本,安全性更高。 展开更多
关键词 水下无人航行器 路径规划 蝠鲼觅食优化算法 全局最优
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海洋勘测水下无人航行器的自主控制技术研究 被引量:8
12
作者 严浙平 赵玉飞 陈涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1152-1158,共7页
针对水下无人航行器的海洋勘测任务,提出了一种基于多智能体(MAS)的自主控制技术.自主控制结构采用分布式的智能体结构,智能体之间通过通信和协作来共同完成复杂的整体操作.海洋勘测使命要求航行器在动态不确定的环境中,利用不同的勘测... 针对水下无人航行器的海洋勘测任务,提出了一种基于多智能体(MAS)的自主控制技术.自主控制结构采用分布式的智能体结构,智能体之间通过通信和协作来共同完成复杂的整体操作.海洋勘测使命要求航行器在动态不确定的环境中,利用不同的勘测传感器进行多个局部区域的勘测.引入基于多属性路径点的使命描述方法,方便使命描述和控制.使命控制过程采用离散事件驱动的Petri网形式建模.针对事件管理过程中并发事件缺乏中央控制的问题,离散事件被赋予优先级以消除冲突.通过湖海试验验证了所提自主控制技术的可行性和有效性. 展开更多
关键词 水下无人航行器 海洋勘测 使命控制 多智能体 PETRI网
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水下无人航行器机械手系统动力学建模与协调运动轨迹优化 被引量:9
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作者 黄海 张国成 杨溢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1437-1443,1451,共8页
针对水下无人航行器和机械手系统,研究了动力学建模与协调运动的轨迹优化技术.基于水下无人航行器和机械手系统的运动学模型,使用Newton-Eulerian方法反向递推得到系统的动力学模型,系统分析了恢复力矩和耦合作用力,并以动力学模型为基... 针对水下无人航行器和机械手系统,研究了动力学建模与协调运动的轨迹优化技术.基于水下无人航行器和机械手系统的运动学模型,使用Newton-Eulerian方法反向递推得到系统的动力学模型,系统分析了恢复力矩和耦合作用力,并以动力学模型为基础,通过对偶原理结合遗传算法建立了水下无人航行器和机械手系统协调运动的轨迹优化算法.仿真结果表明,在没有协调运动轨迹优化和航行器姿态控制的情况下,手臂的俯仰和摆动对航行器产生比较大的影响,所建立的协调运动轨迹优化算法通过航行器和机械手协调运动较大地减小了作业过程中恢复力矩对航行器的作用,使得航行器具有更多的控制力保持作业中的姿态并应付外界扰动,通过和微粒群算法的比较证明了该算法的优越性. 展开更多
关键词 水下无人航行器 机械手 动力学建模 运动轨迹优化
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水下无人航行器主动目标自动检测方法研究 被引量:7
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作者 任宇飞 吴玉泉 +1 位作者 李宇 黄海宁 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期227-233,共7页
水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图... 水下主动目标自动检测是反映水下无人航行器目标探测能力的一项重要指标,混响背景下的主动目标自动检测是其中的难点之一。该文将主动目标自动检测转换为图像分割问题,先用形态学重建或低通滤波算法预处理声图,再用分水岭算法从梯度图像中分割出目标。在此基础上提出了一种自适应阈值选取方法。经过海试数据的检验,文中方法具有较强的稳定性,与传统的恒虚警算法相比,可以有效降低虚警率。 展开更多
关键词 水下无人航行器 主动目标自动检测 分水岭算法 图像分割
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水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法 被引量:1
15
作者 张勋 王宏健 +2 位作者 周佳加 边信黔 熊磊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1016-1021,共6页
针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导... 针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图. 展开更多
关键词 同步构图定位 水下无人航行器 多元测距声呐 带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波
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基于课程式双重DQN的水下无人航行器路径规划 被引量:3
16
作者 王莹莹 周佳加 +1 位作者 高峰 管凤旭 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第3期244-248,共5页
针对水下无人航行器路径规划中强化学习方法存在训练不稳定、时间长的弊端,提出了一种课程式双重深度Q学习网络(DQN)算法。该算法融合经验回放池技术,有效缩短了训练时间,并消除了Q学习网络引起的最大化偏差问题。同时,结合课程式学习... 针对水下无人航行器路径规划中强化学习方法存在训练不稳定、时间长的弊端,提出了一种课程式双重深度Q学习网络(DQN)算法。该算法融合经验回放池技术,有效缩短了训练时间,并消除了Q学习网络引起的最大化偏差问题。同时,结合课程式学习改进双重DQN算法,加快了学习收敛速度。通过静态、动态障碍物环境的水下无人航行器路径规划仿真结果表明,所提出的课程式双重DQN算法可行、有效。该实验仿真研究可培养学生开展独立科学研究的能力。 展开更多
关键词 水下无人航行器 路径规划 双重深度Q网络 课程式学习
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水下无人航行器编队识别目标的一种融合方法 被引量:2
17
作者 吴泽伟 吴晓锋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期181-185,共5页
本文提出了一种基于分布式信息一致性理论的水下无人航行器编队目标识别的新的融合方法,目的是得到编队对目标身份的一致判断。文中建立了水下无人航行器编队的网络模型,设计了可实现编队对目标身份一致判断的算法,证明了该算法达到一... 本文提出了一种基于分布式信息一致性理论的水下无人航行器编队目标识别的新的融合方法,目的是得到编队对目标身份的一致判断。文中建立了水下无人航行器编队的网络模型,设计了可实现编队对目标身份一致判断的算法,证明了该算法达到一致性的条件,最后通过实例仿真验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 自动控制技术 水下无人航行器 目标识别 信息一致性
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约束条件下基于满意模型预测控制的动基座水下无人航行器对接控制 被引量:6
18
作者 张伟 伍文华 +2 位作者 滕延斌 宫鹏 唐业竞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期108-118,共11页
针对水下无人航行器与运动母船对接过程中存在多种复杂约束,单一优化目标无法满足多目标同时最优的问题,本文通过将满意控制思想引入到模型预测控制中,设计了一种约束条件下的多目标多自由度的满意模型预测控制对接控制器。首先,对动基... 针对水下无人航行器与运动母船对接过程中存在多种复杂约束,单一优化目标无法满足多目标同时最优的问题,本文通过将满意控制思想引入到模型预测控制中,设计了一种约束条件下的多目标多自由度的满意模型预测控制对接控制器。首先,对动基座水下无人航行器对接过程中的多种复杂条件进行详细分析。然后,将水下无人航行器模型按照满意思想进行分布式处理,得到北东位置、深度、纵倾和航向模型。最后,将多种复杂约束分别引入到分布式的水下无人航行器预测模型和目标函数中,进行优化求解。仿真结果表明:该方法在处理多种复杂约束问题上的快速性和稳定性。 展开更多
关键词 动基座水下无人航行器 对接 满意模型预测控制 预测模型 目标函数 滚动时域 回收母船
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基于改进人工势场的水下无人航行器路径规划仿真研究 被引量:4
19
作者 王莹莹 周佳加 +1 位作者 赵杨 邢文 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第1期109-113,146,共6页
为解决动静态障碍物环境下水下无人航行器避障与路径规划问题,提出一种改进人工势场算法。针对传统人工势场算法存在目标不可达和局部最小值问题,将水下无人航行器与期望目标之间的距离及障碍物之间的预计碰撞时间加入斥力势场函数,利... 为解决动静态障碍物环境下水下无人航行器避障与路径规划问题,提出一种改进人工势场算法。针对传统人工势场算法存在目标不可达和局部最小值问题,将水下无人航行器与期望目标之间的距离及障碍物之间的预计碰撞时间加入斥力势场函数,利用改进后的人工势场算法实现动静态障碍物环境下的避障与路径规划,保证水下无人航行器的航行安全。仿真结果表明,改进人工势场算法在两种环境下均可使水下无人航行器成功避障并到达目标点。通过仿真研究可提高学生独立开展工程问题研究的能力。 展开更多
关键词 水下无人航行器 路径规划 改进人工势场 避障
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北斗卫星导航系统在水下无人航行器中的应用方案研究 被引量:5
20
作者 尹洪亮 罗勇 +1 位作者 郝强 吴佐成 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第19期137-140,共4页
本文阐述北斗卫星导航系统在水下无人航行器的几种主要应用方案,根据北斗卫星导航系统的导航定位和短报文通信功能特点,将北斗在UUV的应用分为两大类:一类主要利用北斗导航提供导航定位服务,如组合导航、基于北斗的水下导航系统等;另一... 本文阐述北斗卫星导航系统在水下无人航行器的几种主要应用方案,根据北斗卫星导航系统的导航定位和短报文通信功能特点,将北斗在UUV的应用分为两大类:一类主要利用北斗导航提供导航定位服务,如组合导航、基于北斗的水下导航系统等;另一类主要利用北斗系统的短报文通信服务或兼具使用导航定位服务,如基于北斗卫星导航系统的UUV遥控系统等。本文为水下无人航行器的北斗卫星导航系统应用提供了发展思路。 展开更多
关键词 北斗导航 水下无人航行器 导航通信
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