基于改进人工协调场的多机器人运动编队

针对多移动机器人编队形式单一、使用传统人工势场法易陷入局部极小的问题,提出改进人工协调场法。该方法不仅可在不同时间内随机器人数量不同而不断变换队形,达到运动编队的效果,而且适合追踪动态目标点,使机器人的避障能力更加灵活。通过仿真实验验证了上述方法的有效性。

关于多机器人运动编队精确定位仿真研究

对多机器人运动编队的精准定位,能够有效对多机器人路径进行规划。多机器人运动编队的定位,需要描述多机器人在不同运动编队的轨迹,对多机器人运动编队的后验概率进行计算,完成多机器人运动编队的定位,传统方法采用改进的蒙特卡洛定位算法,对多机器人运动编队的优化粒子进行采样,但忽略了对运动编队后验概率的获取,导致定位精度偏低。提出多机器人运动编队精确定位方法,采用笛卡尔坐标系对多机器人运动编队的定位进行分析,根据里程计模型对处于圆弧线运动和直线运动的多机器人在运动编队的轨迹进行描述,通过贝斯公式对多机器人运动编队的后验概率进行计算,多机器人运动编队概率分布、观测模型和过程模型的基础上对多机器人进行定位。实验结果表明,采用所提方法对运动编队的多机器人进行定位时,得到的定位结果较为精准,定位所用时间少,效率高。

单向拓扑下基于DMPC与改进APF的水面无人艇编队运动控制算法

多水面无人艇编队运动控制是多水面无人艇智能化的核心技术,也是当前研究的热点。重点讨论了编队部分成员无法获得编队平衡先验信息条件下的水面无人艇编队运动控制问题。首先,针对编队先验信息不平衡条件下无人艇编队保持困难的问题,将领航–跟随结构与分布式模型预测控制算法结合,通过设定通信优先级和单向拓扑结构,在分布式模型预测控制算法中引入假设状态空间和平衡状态空间,以实现部分跟随者无法获取编队平衡先验信息情况下的无人艇编队保持;其次,针对编队航行过程中障碍物规避安全性不足的问题,将改进的人工势场法与模型预测控制相结合,设计了无人艇自主避障控制器,提升了编队航行过程的安全性;最后,通过仿真平台对所提方案的可行性进行了验证。所提方法可以为进一步研究复杂环境下多水面无人艇编队运动控制提供参考。

面向动目标围捕的Multi-UUV编队协调控制研究

针对动目标围捕过程对Multi-UUV编队结构的灵活性要求较高的问题,基于欠驱动UUV的数学模型,在目标轨迹能够准确预测的前提下,改进了协调编队运动控制器。协调编队运动控制器的控制目标是在Multi-UUV编队跟踪并围捕动目标过程中,避免Multi-UUV之间,UUV与障碍物以及UUV与动目标之间的碰撞并以稳定的编队结构围捕动目标。将控制器设计过程分解为运动学控制和动力学控制。在运动学控制部分,实现动目标跟踪、UUV之间避撞及UUV偏航角误差为零的控制目标。在动力学控制部分,应用反步法设计实际的控制输入。仿真案例验证了协调运动控制器在动目标围捕中的有效性。

基于MAS的合作—竞争编队研究

基于牧羊犬跟羊群的自然现象,研究了一类具有合作—竞争拓扑的一阶多智能体系统的新型编队问题。针对每个智能体以领导—跟随者法设计了一种分布式编队控制算法,实现了合作—竞争交互网络的编队运动。利用结构平衡的独立强连通分量(SBiSCCs)推导出了一个充分条件,以确保所有智能体以分布方式进行合作—竞争编队运动。最后,通过数值仿真验证了理论结果,结果表明该算法可以保证一群智能体达到期望队形,实现合作—竞争编队运动。

海上区域作战虚拟训练系统设计及关键技术

针对海上区域作战虚拟训练需求,提出了一种支持单人研究、多人对抗两种模式的海上区域作战虚拟训练系统构建方法,解决了标绘式作战想定辅助制作、编队航路运动建模、基于Petri网的作战指挥决策建模、作战模拟可视化等关键技术。仿真实验结果表明,所建仿真系统可扩展性强,作战过程仿真逼真度高,作战场景可视化效果好,满足典型海战虚拟训练的需要,具有较高实用价值。

浅谈编队运动的组织与实施

编队是一个战斗的整体,海警部队编队其主要目的在于协同作战,在执勤巡逻搜索中发挥其作用。只有通过合理的组织与实施,才能使编队的行动迅速灵活,充分发挥武器、技术装备的作用,形成整体的攻防威力,完成各种战斗、执勤任务。只有熟练的运用编队运动规则,才能加强编队的组织与实施。

Multi-boid Flocking with Formation Control Using Local Sensing and Communication

Behavior-based flocking has got remarkable attention in the recent past. The flocking algorithms can have inherent properties like organizing,healing and re-configuring for a distributed system. In this research we presented the emergent flocking behavior-based control. We defined the basis behavior and with variety of combination, and obtained a complex group behavior flocking. Unlike classical flocking, we implemented additional rules obstacle avoidance,formation and seek target which results in V-formation flocking while avoiding obstacles. We performed the visual simulation of our flocking algorithm using MATLAB. The results concluded that the multi-boid flock could successfully navigate to the target while avoiding collisions. This can be applied to areas where we need to maximize the coverage of sensors or minimize the risk of combative attack,both in military and civilian scenarios.

微头条

#美第七舰队旗舰访华#@军事记者:美国海军第七舰队旗舰"蓝岭"号两栖指挥舰,4月24日结束对湛江为期5天的访问后,在湛江外港某海域与南海舰队"井冈山"号两栖船坞登陆舰,举行了以通信联络、舰艇编队运动、海上联合搜救为主要内容的联合军事演练。(网友转发评论量:24816)#窦唯:时光不再,唯有音乐#@虾米音乐:他一直都被视为最具才华的摇滚偶像。

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。

导航雷达在海警舰艇勤务中的应用研究

论文根据海警勤务过程中海警舰艇特有的运动形式,针对传统的舰艇机动和编队运动实施方法中的问题,结合现代导航雷达的性能特点,提出了利用导航雷达协助海警舰艇进行舰艇机动和编队运动的新方法。该方法克服了传统舰艇机动和编队运动的不足,对提高海警的训练效率和战斗力具有现实的意义。