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整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法及系统技术方案

技术编号:42665762 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-10 12:21
本申请公开一种整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法及系统,涉及无人系统协同操作领域,方法包括:构建全局目标概率分布图;指挥艇基于全局目标概率分布图、静态避障信息以及所有执行艇的当前位置信息,在目标约束条件下,每隔一设定时间步长采用粒子群优化算法进行全局路径规划;指挥艇和各执行艇基于当前位置信息、动态避障信息以及全局路径规划的目标点位置,采用深度强化学习的方式不断进行局部路径规划;当指挥艇和各执行艇因避障而无法在设定时间步长内到达目标点位置时,指挥艇根据重新规划请求提前进入下一轮次的全局路径规划,并更新指挥艇和各执行艇的目标点位置。本申请提高了无人艇集群在动态海洋环境中的协同搜索效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无人系统协同操作,特别是涉及一种整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法及系统


技术介绍

1、随着全球海域活动的日益增加,无人艇在军事侦察、海洋科学研究、灾难响应和商业运营等领域发挥着越来越重要的作用,特别是在复杂和动态的海洋环境中,无人艇集群作业显然比单一无人艇作业具有更高的执行效率和更强的搜索能力。

2、无人艇集群在目标环境中执行任务的过程一般可分为全局路径规划和局部路径规划。现有的全局路径规划方法一般包括a*算法和dijkstra算法,这些算法广泛应用于静态环境中,对于动态和不确定的海洋环境往往不能有效支持无人艇集群的实时决策需求。现有的局部路径规划通常采用基于规则的方法和简单的传感器反馈机制,这在无人艇集群处理复杂动态环境中的避障任务时表现出了一定的局限性,特别是遇到多个动态障碍物时往往难以作出最优决策,最终导致无人艇集群的避障效率低下甚至发生事故。

3、由此可见,传统无人艇集群的协同搜索多依赖于预设的路径和简单的避障算法,这在静态或预测性的环境中可能足够,但在未知或高动态的海洋环境中,这些方法则难以应对,这也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,所述整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法应用于无人艇集群;所述无人艇集群至少包括一艘指挥艇和多艘执行艇;

2.根据权利要求1所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,所述构建全局目标概率分布图,具体包括:

3.根据权利要求2所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,利用二维高斯核对所述目标概率矩阵进行动态更新,具体包括:

4.根据权利要求3所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,利用二维高斯核计算每个单元格的更新数值,具体...

【技术特征摘要】

1.一种整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,所述整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法应用于无人艇集群;所述无人艇集群至少包括一艘指挥艇和多艘执行艇;

2.根据权利要求1所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,所述构建全局目标概率分布图,具体包括:

3.根据权利要求2所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,利用二维高斯核对所述目标概率矩阵进行动态更新,具体包括:

4.根据权利要求3所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,利用二维高斯核计算每个单元格的更新数值,具体为:

5.根据权利要求3所述的整合全局与局部决策的无人艇集群协同搜索方法,其特征在于,对每个单元格的更新数值进行微调转换得到优化数值,具体为:

6.根据权利要求5所述的整合全...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋锐高森辉李尧瞿栋李恒宇
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

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