【技术实现步骤摘要】
一种多无人艇协同搜索控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及海洋智能无人艇协同作业领域，特别是涉及一种多无人艇协同搜索控制方法及系统。
技术介绍
[0002]无人艇是一种具有自主计划、驾驶功能和导航功能的机器人系统，它可以通过岸上运输或大型船只携带部署在任务区域，以独立完成任务。其中，任务包括环境监测、采样、搜索、通信、港口保护和巡逻等。在这些任务中，搜索任务是最适合无人艇的任务之一。
[0003]一般而言，需要根据任务要求和环境条件(例如风，流和障碍物)对任务区域进行监管。任务区域通常很大，需要很长时间才能搜索整个任务区域，因此工作人员需要长时间工作在船上。众所周知，长期的海上作业是非常困难的，工作不便且对工作人员存在危险。
[0004]由于无人艇自身的特点，可以在任务区域内长时间自主执行搜索任务，而无需人工干预，这不仅大大提高了搜索效率，而且大大降低了工作强度和工作风险。然而，由于大多数无人艇都比正常船舶空间小，故不能配备一些大功率观测传感器，因此，无人艇的感应范围有限，这就意味着无人艇每单位时间的搜索...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种多无人艇协同搜索控制方法，其特征在于，包括：确定无人艇团队的任务区域；所述无人艇团队包括多个无人艇；一个所述无人艇对应一个目标搜索策略输出模型；所述目标搜索策略输出模型是基于训练样本和DDQN网络结构训练得到的；根据所述任务区域和概率图方式，确定当前时刻每个所述无人艇对应的环境感知信息；所述环境感知信息包括目标信息、协作信息、障碍物观察信息以及避免碰撞信息；将当前时刻每个所述无人艇对应的环境感知信息分别输入到相应的所述目标搜索策略输出模型中以获取下一个时刻每个所述无人艇的执行动作；将下一个时刻每个所述无人艇的执行动作发送至对应的无人艇执行结构中以对所述任务区域内的水下目标进行搜索。2.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同搜索控制方法，其特征在于，所述根据所述任务区域和概率图方式，确定当前时刻每个所述无人艇对应的环境感知信息，具体包括：根据所述任务区域和所述无人艇团队内无人艇的个数，计算每个所述无人艇对应的任务子区域；基于概率图方式，确定当前时刻每个无人艇在对应的任务子区域内采集到的环境感知信息。3.根据权利要求2所述的一种多无人艇协同搜索控制方法，其特征在于，所述目标信息的确定过程为：以所述任务子区域的一个角点为原点建立xy坐标系；对所述任务子区域进行分割，得到多个大小相同的单元格，并基于所述xy坐标系计算每个所述单元格的中心位置坐标；确定每个单元格目标存在概率；以每个所述单元格目标存在概率为基础，采用伯努利分布概率算法，对每个所述单元格建模，得到每个所述单元格对应的目标存在概率模型；确定当前时刻所述无人艇的感应区域；根据每个所述单元格的中心位置坐标、每个所述单元格对应的目标存在概率模型以及当前时刻所述无人艇的感应区域，计算当前时刻所述无人艇对应的目标存在概率图；根据当前时刻所述无人艇对应的目标存在概率图，确定当前时刻所述无人艇对应的目标信息。4.根据权利要求3所述的一种多无人艇协同搜索控制方法，其特征在于，所述协作信息的确定过程为：根据公式C
i,k
＝{c
i,k,j
∈R:||g
‑
a
i,k
||≤R
c
}确定当前时刻所述无人艇对应的协作信息；其中，C
i,k
表示第i个无人艇在第k时刻的协同信息，c
i,k,j
表示第k时刻第i个无人艇在第j个单元格中的协作信息，R表示任务子区域的半径，a
i,k
表示第i个无人艇在第k时刻的位置，g表示第j个单元格的位置，R
c
表示通信半径。5.根据权利要求3所述的一种多无人艇协同搜索控制方法，其特征在于，所述障碍物观察信息的确定过程为：根据公式O
i,k
＝{o
i,k,j
∈R:||a
i,k
‑
O
bstacle
||≤R
o
}确定当前时刻所述无人艇对应的障碍物观察信息；
其中，O
i,k
表示第i个无人艇在第k时刻的障碍物观察信息，o
i,k,j
表示第k时刻第i个无人艇在第j个单元格中的障碍物观察信息，R表示任务子区域的半径，a
i,k
表示第i个无人艇在第k时刻的位置，O
bstacle
技术研发人员：蒲华燕，刘源，罗均，谢志江，李小毛，谢佳佳，苏洲，彭艳，谢少荣，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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