面向阵型保持的UUV集群绿色动态控位方法研究

主从式水下无人航行器(UUV)集群在执行协同观探测任务时,既需要保持在阵地部署的观探测阵型,又需要以较少的能耗完成该任务。首先,对上述过程中的UUV低能耗绿色动态控位及阵型保持需求进行了分析,并针对以上需求设计了面向主从式UUV集群阵型保持的绿色动态控位策略。其次,在UUV绿色动态控位策略的主导下,对涉及到的基于粒子群寻优的全局最优推力规划及基于改进广义预测控制的实时滚动优化两种控制方案分别进行了具体的设计。仿真结果表明,相比于传统PID控制,上述控制策略及控制方法能够将控制时间由200 s缩减为60 s,在满足UUV集群协同观探测任务需求的前提下,以更低的能耗完成动态控位任务。