本申请涉及一种水下目标追踪方法、装置和计算机设备。所述方法包括：获取各潜航器的实时信息、目标体的实时信息和当前环境信息；所述实时信息包括当前位置信息和当前状态信息；根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹；在所述目标体的实时信息与所述潜航器的实时信息的距离不大于预设距离时，确定目标追踪成功。采用本方法能够提高潜航器的实际追踪轨迹的精确度。度。度。
【技术实现步骤摘要】
水下目标追踪方法、装置和计算机设备
[0001]本申请涉及目标追踪
，特别是涉及一种水下目标追踪方法、装置和计算机设备。
技术介绍
[0002]随着海洋生物探测技术的发展，水声监测、海底测绘、海底通讯等海洋相关技术获得了快速的发展。构建一套及时、准确、有效的水下移动目标追踪网络，可以更好的探测海洋生物，了解海洋生物的更多特性。
[0003]目前，传统的水下移动目标追踪方法采用无人潜航器(Unmanned Underwater Vehicle，AUV)进行追踪，该方法将AUV潜航器视为质点，实时预测AUV潜航器到目标体的追踪轨迹。但是传统方法，获取的AUV潜航器的追踪轨迹较为复杂，且容错率较低，导致获取的水下移动目标的最优追踪轨迹的精确度较低。
技术实现思路
[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种水下目标追踪方法、装置和计算机设备。
[0005]第一方面，本申请提供了一种水下目标追踪方法。所述方法包括：
[0006]获取各潜航器的实时信息、目标体的实时信息和当前环境信息；所述实时信息包括当前位置信息和当前状态信息；
[0007]根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹；
[0008]在所述目标体的实时信息与所述潜航器的实时信息的距离不大于预设距离时，确定目标追踪成功。
[0009]可选的，所述获取目标体的实时信息，包括：
[0010]通过各所述潜航器探测得到目标体的各探测信息；
[0011]根据所述目标体的各探测信息和水下目标探测模型，得到所述目标体的实时信息。
[0012]可选的，所述目标追踪规划模型包括追踪轨迹预测模型、水下动力学模型、轨迹优化模型，所述根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹，包括：
[0013]针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹；
[0014]根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹；
[0015]根据各所述潜航器的实时信息、各所述潜航器的第二预测轨迹和所述水下动力学模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹。
[0016]可选的，在所述轨迹优化模型包括避障模型的情况下，所述根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹，包括：
[0017]针对每个潜航器，根据所述潜航器的第一预测轨迹、相邻潜航器的第一预测轨迹和所述避障模型，确定所述潜航器与所述相邻潜航器的碰撞概率；
[0018]当所述碰撞概率大于碰撞阈值时，将所述潜航器的第一预测轨迹列入所述追踪轨迹预测模型的禁忌表，并返回执行针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹步骤；
[0019]当所述碰撞概率不大于碰撞阈值时，将所述潜航器的第一预测轨迹标记为所述潜航器的第二预测轨迹。
[0020]可选的，在所述轨迹优化模型包括集群一致化模型的情况下，所述根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹，包括：
[0021]根据各所述潜航器的第一预测轨迹和所述集群一致化模型，确定各潜航器的集群离散值，以及所述各潜航器的离散平均值；
[0022]在所述各潜航器的离散平均值大于离散阈值时，将各所述潜航器的第一预测轨迹列入所述追踪轨迹预测模型的禁忌表，返回执行针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹步骤；
[0023]在所有潜航器的集群离散值均不大于离散阈值时，将各所述潜航器的第一预测轨迹标记为各所述潜航器的第二轨迹。
[0024]可选的，所述方法还包括：
[0025]在所述各潜航器的离散平均值不大于离散阈值、且存在大于所述离散阈值的目标集群离散值时，将各所述目标集群离散值对应的潜航器的第一预测轨迹列入所述追踪轨迹预测模型的禁忌表；
[0026]根据各所述目标集群离散值对应的潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，重新确定各所述目标集群离散值对应的潜航器的第一预测轨迹，并基于重新确定的各所述目标集群离散值对应的潜航器的第一预测轨迹，返回执行根据各所述潜航器的第一预测轨迹和所述集群一致化模型，确定各潜航器的集群离散值，以及各所述潜航器的离散平均值步骤。
[0027]第二方面，本申请还提供了一种水下目标追踪装置。所述装置包括：
[0028]获取模块，用于获取各潜航器的实时信息、目标体的实时信息和当前环境信息；所述实时信息包括当前位置信息和当前状态信息；
[0029]第一确定模块，用于根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹；
[0030]第二确定模块，用于在所述目标体的实时信息与所述潜航器的实时信息的距离不大于预设距离时，确定目标追踪成功。
[0031]可选的，所述获取模块，具体用于：
[0032]通过各所述潜航器探测得到目标体的各探测信息；
[0033]根据所述目标体的各探测信息和水下目标探测模型，得到所述目标体的实时信息。
[0034]可选的，所述目标追踪规划模型包括追踪轨迹预测模型、水下动力学模型、轨迹优化模型，所述第一确定模块，具体用于：
[0035]针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹；
[0036]根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹；
[0037]根据各所述潜航器的实时信息、各所述潜航器的第二预测轨迹和所述水下动力学模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹。
[0038]可选的，在所述轨迹优化模型包括避障模型的情况下，所述第一确定模块，具体用于：
[0039]针对每个潜航器，根据所述潜航器的第一预测轨迹、相邻潜航器的第一预测轨迹和所述避障模型，确定所述潜航器与所述相邻潜航器的碰撞概率；
[0040]当所述碰撞概率大于碰撞阈值时，将所述潜航器的第一预测轨迹列入所述追踪轨迹预测模型的禁忌表，并返回执行针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹步骤；
[0041]当所述碰撞概率不大于碰撞阈值时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下目标追踪方法，其特征在于，所述方法包括：获取各潜航器的实时信息、目标体的实时信息和当前环境信息；所述实时信息包括当前位置信息和当前状态信息；根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹；在所述目标体的实时信息与所述潜航器的实时信息的距离不大于预设距离时，确定目标追踪成功。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标体的实时信息，包括：通过各所述潜航器探测得到目标体的各探测信息；根据所述目标体的各探测信息和水下目标探测模型，得到所述目标体的实时信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标追踪规划模型包括追踪轨迹预测模型、水下动力学模型、轨迹优化模型，所述根据各所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及目标追踪规划模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹，包括：针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹；根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹；根据各所述潜航器的实时信息、各所述潜航器的第二预测轨迹和所述水下动力学模型，确定各所述潜航器的追踪轨迹。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述轨迹优化模型包括避障模型的情况下，所述根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪轨迹预测模型，确定各所述潜航器的第二预测轨迹，包括：针对每个潜航器，根据所述潜航器的第一预测轨迹、相邻潜航器的第一预测轨迹和所述避障模型，确定所述潜航器与所述相邻潜航器的碰撞概率；当所述碰撞概率大于碰撞阈值时，将所述潜航器的第一预测轨迹列入所述追踪轨迹预测模型的禁忌表，并返回执行针对每个潜航器，根据所述潜航器的实时信息、所述目标体的实时信息、所述当前环境信息、以及所述追踪轨迹预测模型，确定所述潜航器的第一预测轨迹步骤；当所述碰撞概率不大于碰撞阈值时，将所述潜航器的第一预测轨迹标记为所述潜航器的第二预测轨迹。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述轨迹优化模型包括集群一致化模型的情况下，所述根据各所述潜航器的第一预测轨迹、所述轨迹优化模型和所述追踪...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜军，魏维，任勇，夏照越，杨兆琦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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