一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法技术

技术编号:44765514 阅读:18 留言:0更新日期:2025-03-26 12:47
一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,涉及多无人艇协同多目标围捕技术领域。为解决现有技术中存在的,现有的多无人艇协同围捕技术存在效率较低、围捕精度和稳定性不足,以及增益设计复杂且容易产生过大增益的问题的技术缺陷,本发明专利技术提供的技术方案为:包括:构建多无人艇系统和多目标系统的运动学模型,定义围捕任务的目标状态;基于运动学模型和目标状态,建立分布式目标中心估计器;根据分布式目标中心估计器提供的目标几何中心信息,构建围捕控制器;基于围捕控制器的控制策略,调整无人艇的角速度以实现相位间隔角的一致性;动态调整围捕控制器的参数,输出给多无人艇系统。适合应用于多无人艇协同多目标均匀围捕控制的工作中。

【技术实现步骤摘要】

涉及多无人艇协同多目标围捕,具体涉及多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法


技术介绍

1、近年来,无人艇在海洋运输、资源勘探和环境监测等领域得到了广泛应用,其技术研究取得了显著进展。目前,研究的重点主要集中在单艘无人艇的路径跟踪、轨迹规划以及目标围捕等方向。例如,有研究提出基于预定轨迹规划的目标围捕方法,通过优化单艘无人艇的运动轨迹,实现对静态或缓慢移动目标的精准追踪。此外,也有研究探索了结合传感器网络的单目标围捕策略,使无人艇能够通过全局信息对目标实现高效捕捉。然而,单艘无人艇的应用受限于环境变化的复杂性和单点故障的高风险,难以满足复杂任务场景中的多目标动态需求。

2、为提高任务效率,近年来的研究逐渐转向多无人艇协同系统。在多目标围捕方面,主要存在两种研究方法。一种方法是将多个无人艇分组,分别围捕各自的目标,从而将问题简化为多个单目标围捕任务。然而,这种方法缺乏全局协调能力,容易在分组边界处出现任务冲突或资源浪费。另一种方法是通过预先规划围捕轨迹,使无人艇形成环形队列,将目标限制在围捕区域内。这种方法虽然可以实现对目标的整体围捕,但在目标运动不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述分布式目标中心估计器通过线性驱动项消除中间状态变量的一致性误差,结合最大一致性算法,允许每艘无人艇基于局部信息独立计算增益。

3.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述多目标系统的运动学模型的构建,包括目标几何中心及其与无人艇之间的相对位置和相位角关系。

4.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述分布式目标中心估计器的线性驱动项基于局部...

【技术特征摘要】

1.一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述分布式目标中心估计器通过线性驱动项消除中间状态变量的一致性误差,结合最大一致性算法,允许每艘无人艇基于局部信息独立计算增益。

3.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述多目标系统的运动学模型的构建,包括目标几何中心及其与无人艇之间的相对位置和相位角关系。

4.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法,其特征在于,所述分布式目标中心估计器的线性驱动项基于局部邻接关系的迭代计算实现一致性,并基于最大一致性算法独立计算,通过动态调节适配不同初始分布条件。

5.根据权利要求1所述的一种多无人艇协同多目标均匀围捕控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:张磊郑宇鑫程怡欣王文博张博宇庄佳园李延昊许向荣元飚侯博姜享利
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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