【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水陆多栖无人平台导引规划，具体而言，涉及一种水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法及系统。
技术介绍
1、
2、水陆多栖无人平台在未知海域执行任务时，需要在尽可能短的时间内搜索全部区域。大多数水陆多栖无人平台不具备在线识别功能，通常是由声纳采集并存储疑似目标数据，待水陆多栖无人平台回收后，通过人工识别和干预，确认疑似目标后再下水执行相应任务。因此，提升水陆多栖无人平台在线识别能力、发现疑似目标后进行高效的任务重规划，是水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划的重要研究方向，有利于进一步提高目标搜索效率和目标搜查精度，提高水陆多栖无人平台智能化水平。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：
2、现有技术中缺少高效的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法。
3、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案：
4、本专利技术提供了一种水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，包括如下步骤：
5、步骤一、对水陆多栖无人平台的任务进行分配，包括：首先载入区域的信息，然后对区域进行分割，分割过程中使子区域的最长边尽可能长，最后对多栖无人平台区域进行分配；
6、步骤二、目标探测：以转弯次数最少和总路程最短为目标进行探测路径规划，并实现区域全覆盖，水陆多栖无人平台根据探测路径进行区域目标探测，并记录探测到的疑似目标；
7、目标探查：初始化探查参数，确定考虑裕度值的探查约束范围，规划探
8、步骤三、若未探查到目标，根据已有疑似目标记录进行二次确认。
9、进一步地，步骤二中的目标探测，包括如下过程：
10、(1)以转弯次数最少和总路程最短为目标进行探测路径规划，根据探测路径对区域进行目标探测；
11、(2)判断当前是否探测到目标，如果探测到目标，对当前路径点与下一路径点进行分析，判断是否需要避障，如果不需要避障，则继续沿着路径点遍历；如果需要避障，则生成新的路径点绕过障碍；
12、(3)遍历区域内所有路径点，至完成探测任务。
13、进一步地，步骤二中的目标探查，包括如下过程：
14、(1)初始化智能体位置、静目标位置、期望探查角度和探查次数；
15、(2)设定裕度值，确定考虑裕度值的探查约束范围；
16、(3)构建水陆多栖无人平台探查路径，包括：首先，根据期望探查角度计算进入探查范围的位置，然后，确定智能体当前位置与以静目标为中心、有效探查距离为半径的圆的切点，从切点计算到期望进入探查范围的位置的一组路径点，最后，确定水陆多栖无人平台探查路径；根据探查路径进行探查；
17、(4)重新生成新的探查角度，重复执行步骤(3)，至达到预设的探查次数；
18、(5)计算经过各个路径点的航向和时间，最后输出疑似目标点的位置信息，过程结束。
19、进一步地，目标探查的步骤(3)中水陆多栖无人平台探查路径的构建过程具体为：
20、首先以多栖无人平台当前位置(xa,ya)为起点，向静目标位置(x0,y0)有效探查距离的圆做切线，切点坐标为(xt,yt)；多栖无人平台与静目标连线距离d，连线与水平方向夹角为θ1，多栖无人平台与静目标有效探查范围的切线与连线之间的夹角为θ2；设有效探查范围半径为rvalid，设置裕度为rmargin，则最终静目标探查范围半径rrange，满足：
21、rrange＝rvalid+rmargin
22、多栖无人平台与静目标连线与水平方向夹角θ1为：
23、
24、多栖无人平台与静目标有效探查范围的切线与连线之间的夹角θ2为：
25、
26、切点坐标为(xt,yt)为：
27、
28、根据期望探查角度θ0计算多栖无人平台在有效探查范围边缘能够直接进入有效探查范围内的位置：
29、
30、根据已知切点坐标(xt,yt)，求解切点坐标相对静目标的角度为：
31、
32、由切点坐标相对静目标的角度θt、静目标探查角度θ0计算得到一段离散为路径节点的圆弧：
33、
34、多栖无人平台抵达有效探查范围的进入位置后，按照抵近角度向静目标以指定航向航行指定时间，平台进入静目标的有效探查范围的抵近位置坐标(xinside,yinside)为：
35、
36、式中，ld为探查过程中向静目标航行的距离ld；
37、同样的，多栖无人平台结束探查任务离开静目标的有效探查范围的路径节点坐标为：
38、
39、以(xinside,yinside)为起点，以(xaway，yaway)为终点构建探查路径。
40、进一步地，目标探查的步骤(4)中将期望航向增加15度，重新生成新的探查角度。
41、一种基于水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划系统，该系统具有与上述技术方案任一项技术方案所述方法的步骤对应的程序模块，运行时执行上述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法中的步骤。
42、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现上述技术方案中任一项所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法中的步骤。
43、相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：
44、本专利技术一种水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，对区域进行分割过程中，尽量保证各区域均匀且使子区域的最长边相对其他边尽可能长，最大程度保证多栖无人平台的路径的直线段较长，并以转弯次数最少和总路程最短为目标进行路径规划，多栖无人平台进行区域分配过程中，使各个平台首先前往距离最短的分配区域，同样进行下一区域匹配，至多栖无人平台与子区域全部完成匹配，最终实现高效的水陆多栖无人平台路径规划，为提高平台搜索效率和目标搜查精度奠定基础。
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1.一种水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，步骤二中的目标探测，包括如下过程：
3.根据权利要求1所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，步骤二中的目标探查，包括如下过程：
4.根据权利要求3所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，目标探查的步骤(3)中水陆多栖无人平台探查路径的构建过程具体为：
5.根据权利要求3所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，目标探查的步骤(4)中将期望航向增加15度，重新生成新的探查角度。
6.一种基于水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划系统，其特征在于，该系统具有与上述权利要求1～5任一项权利要求所述方法的步骤对应的程序模块，运行时执行上述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法中的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处
...【技术特征摘要】
1.一种水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，步骤二中的目标探测，包括如下过程：
3.根据权利要求1所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，步骤二中的目标探查，包括如下过程：
4.根据权利要求3所述的水陆多栖无人平台自主目标搜探与导引规划方法，其特征在于，目标探查的步骤(3)中水陆多栖无人平台探查路径的构建过程具体为：
5.根据权利要求3所述的水陆多栖无人平...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏健，张彦斌，宋少峥，钟博，迟志康，陆振伟，查显松，王雷，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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