一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法技术

技术编号:42384553 阅读:14 留言:0更新日期:2024-08-16 16:12
本发明专利技术公开了一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,包括以下步骤:(1)基于预设的无人艇运动学模型和动力学模型得到各艘无人艇的控制信号并进行编队;(2)在编队阶段,确定领航无人艇和跟随无人艇,基于一致性构建无人艇编队。判断预设范围内是否存在来袭无人艇;(3)将任务环境简化为二维平面,同时获取当前时刻无人艇编队中每艘无人艇的任务环境信息,并将任务划分为跟踪阶段和拦截阶段;(4)跟踪阶段,无人艇以领航‑跟随编队的策略向来袭无人艇移动;拦截阶段,所有无人艇以动态包围策略拦截目标;本发明专利技术有助于保持不同模式之间的稳态特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人艇控制,尤其涉及一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法


技术介绍

1、国内外无人平台的研究正朝着智能化方向发展,无人艇(unmanned surfacevehicle, usv)具有体积小、灵活性高、作战能力强的优势。与单艘usv相比,多艘usv具有负载能力高、覆盖范围广、信息处理能力强的特点。多无人艇协同拦截问题是国内外多无人艇系统研究的一个热点,在军事领域具有重要意义。目前,有关多无人艇协同拦截的公开资料较少,机器人等相关领域的研究思路可为无人艇领域提供借鉴。具体方法有基于控制论和对策论的微分对策-哈密顿-雅可比-伊萨克(hji)微分方程,基于控制论的势点法,还有近年来应用于训练拦截策略的深度强化学习方法。

2、在一些特殊任务场景下,可能需要多无人艇系统在不同的控制策略之间切换。例如,无人艇在执行更复杂的拦截任务之前需要以编队模式追捕并接近目标,然后切换到动态包围模式。在这种情况下,如何平滑地转换控制策略并保持不同模式之间的稳态特性,是需要重点关注的问题。


技术实现思路b>

1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(1)具体如下:无人艇运动学模型表示为:

3.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(2)具体如下:设领航无人艇编号为UN,跟随无人艇编号为Ui(i=1,2,…,N-1),控制输入可以表示如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(3)中,任务环境简化为二维平面具体如下:设无人艇编队状态信息已知,来袭无人艇状态信息从外界...

【技术特征摘要】

1.一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(1)具体如下:无人艇运动学模型表示为:

3.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(2)具体如下:设领航无人艇编号为un,跟随无人艇编号为ui(i=1,2,…,n-1),控制输入可以表示如下:

4.根据权利要求1所述的一种基于角度约束的多无人艇协同拦截方法,其特征在于,步骤(3)中,任务环境简化为二维平面具体如下:设无人艇编队状态信息已知,来袭无人艇状态信息从外界实时获得即双方状态信息透明公开;设编队第i艘无人艇ui的位置坐标为,速度为,航向角为ψi,探测范围为du,与来袭无人艇的相对距离和相对方位角分别为ri和λi;来袭无人艇t的位置坐标为,速度为,航向角为ψt,i∈[1,n];

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘云平喻鹏鹏陆旭春郭秋鑫邬心怡龚毅光张永宏还红华
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:

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