一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统技术方案

技术编号:41715525 阅读:17 留言:0更新日期:2024-06-19 12:43
本发明专利技术涉及协同控制技术领域,具体涉及一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统,该方法包括根据海洋观测的场景构建多个无人潜水器的分布式协同控制架构;构建分布式协同控制架构中各节点之间的网络通信模型;根据虚拟领航者的期望路径和相对队形向量获取每个无人潜水器的期望路径;每个无人潜水器根据运动学模型和动力学模型按照编队队形和对应的期望路径进行航行,并根据网络通信模型进行通信,完成海洋观测任务。本发明专利技术该方法通过构建分布式协同控制架构、通信网络模型与协议,并设置敏捷协同控制器,将现有相关技术融入应用场景,使自主水下航行器具备敏捷响应能力,能够快速加入海洋观测网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及协同控制,具体涉及一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统


技术介绍

1、随着科技的发展以及对海洋探索的不断深入,在水质监测、环境保护和资源开发等应用中,水下无人观测是其中的重要手段之一。而开发、利用和建设海洋必须要有利器,以自主水下航行器(auv)为代表的无人自治平台具备智能、敏捷、稳定、协同作业的优势,作为一种可高效执行各类水下任务的工具,在海洋开发和应用中起着越来越重要的作用。因此如何科学高效的利用auv开展海洋观测任务是海洋观测技术的前沿发展方向。

2、当前对于海洋环境的观测内容随着科技不断发展和实际研究的数据需求,正在发生由大范围的慢变观测向着中小尺度较快变化观测的转变。区域环境的动态变化对特殊气候形成、灾害条件产生以及生物习性变迁等有着极其重要的影响。区域性、多变性、实时性环境观测要求无人观测平台具备以下能力。一是具有在大空间尺度内,进行高速、立体、同步、稳定、高分辨率海洋观察的能力;二是具有应对复杂环境、完成多样观测任务的能力;三是具有智能、快捷、精确地收集、管理和分析观测信息的能力,这对auv的协同控制提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,用于控制多个无人潜水器对海洋进行观测,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述分布式协同控制架构中包括海洋表面节点、海洋底部节点以及海洋内中间节点;多个所述无人潜水器作为中间节点。

3.根据权利要求2所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述网络通信模型,包括:

4.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述每个无人潜水器的期望路径为:

5.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同...

【技术特征摘要】

1.一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,用于控制多个无人潜水器对海洋进行观测,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述分布式协同控制架构中包括海洋表面节点、海洋底部节点以及海洋内中间节点;多个所述无人潜水器作为中间节点。

3.根据权利要求2所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述网络通信模型,包括:

4.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,所述每个无人潜水器的期望路径为:

5.根据权利要求1所述的无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法,其特征在于,每个无人潜水器根据运动学模型和动力学模型按照编队队形和对应的期望路径进行航行时,包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘禄王衡张硕张立川于洋潘光张晓萌韩轩孙守昂崔智昱
申请(专利权)人:西北工业大学深圳研究院
类型:发明
国别省市:

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