一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法技术

本发明专利技术属于水下无人航行器阵型生成技术领域，具体涉及一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法。本发明专利技术解决了UUV在宽广海域或对高速机动目标进行探测时，无法满足单UUV或单一UUV群组成队形实现精准探测的任务需求。本发明专利技术以高探测和高精度为目标，结合多UUV群组的阵型结构特性、UUV机动特性、UUV群组任务使命、所携带声呐的工作特性以及探测海域电子海图，生成能够实现对大面积海域、高机动目标进行精准探测的特定阵型，有效提高了多UUV群组对宽广海域及机动目标的协同探测。

【技术实现步骤摘要】
一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法
本专利技术属于水下无人航行器阵型生成
，具体涉及一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法。
技术介绍
水下无人航行器(UnmannedUnderwaterVehicle,UUV)作为民用和军用的探测非合作目标的重要手段，随着隐身技术的不断发展，水中非合作目标的噪声逐渐降低，单UUV对水下非合作目标的探测难度也随之增强；而针对宽广海域和高速机动的非合作目标的探测，单UUV更加显得能力不足。因此，多UUV群组构成一定探测阵型进行协同探测成为当前海洋探测的重要手段。多UUV群组在组成探测阵型进行协同探测任务时，能够克服探测海域宽广、目标高速机动、目标辐射噪声低等问题。通过将多UUV成群组布放于探测海域的不同位置，获得不同角度的目标观测数据，达到低成本、大面积、高精度的探测目的。通过检索国内外相关文献及专利，《一种多声呐的无线探鱼器及其系统》通过将至少两个声呐成阵型布放于探测海域的不同位置，实现了对同一深度同时对多个鱼群进行探测的目的，但由于声呐的机动性差，该专利具有探测精度低、无法对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：根据UUV指控系统下达的探测目标海域，调取相应区域的电子海图，获取参与生成UUV群组协同探测阵型的UUV成员数目；/n所述的UUV群组协同探测阵型分为内外两层结构，内层为高精度定位层，采用一主多从模式的具有较高探测精度的单UUV群组作为基本构成单元，一主多从模式的单UUV群组由1个主UUV和N

【技术特征摘要】
1.一种面向多UUV群组协同探测任务的阵型生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据UUV指控系统下达的探测目标海域，调取相应区域的电子海图，获取参与生成UUV群组协同探测阵型的UUV成员数目；
所述的UUV群组协同探测阵型分为内外两层结构，内层为高精度定位层，采用一主多从模式的具有较高探测精度的单UUV群组作为基本构成单元，一主多从模式的单UUV群组由1个主UUV和N1个从UUV构成；外层为高探测率警戒层，采用主从式的一字形结构的单UUV群组作为基本构成单元，主从式的一字形结构的单UUV群组由1个主UUV和N2个从UUV构成；所述的UUV两侧搭载有舷侧阵声纳，舷侧阵声纳的探测开角为θ，探测半径为r；
步骤2：计算外层单UUV群组的目标函数f(L)和内层单UUV群组的目标函数g(S1)；
步骤2.1：计算外层单UUV群组的目标函数f(L)；
步骤2.1.1：计算外层单UUV群组布控区域内任一点(xs，ys)被该群组内任一UUV成员ci探测的概率P(xs，ys，ci)；






其中，外层单UUV群组中各UUV成员的探测能力相同；(xi，yi)为UUV成员ci的位置坐标，αi为UUV成员ci的航向，i＝0，1，...，N2，c0为主UUV；e为信号衰减因子；
步骤2.1.2：计算外层单UUV群组布控区域内任一点(xs，ys)被该UUV群组探测的概率P(xs，ys)；



步骤2.1.3：计算外层单UUV群组的目标函数f(L)；
f(L)＝max(Pr(L))



As＝(N2*L+2r)*2r
其中，Pr(L)为外层...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，陈光佳，邢文，张耕实，李娟，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23