水面无人艇的抗追捕-逃跑策略

针对美国海军的"蜂群"水面无人艇战术,本文研究了水面无人艇在受到多艘敌艇追捕情况下的逃跑路径规划问题。在多障碍物环境模型下,考虑水面无人艇的实际体量和操纵性能约束,提出了一种基于阿波罗尼奥斯圆和安全裕量的敌方水面无人艇威胁区域建模方法。根据威胁区域确定了水面无人艇的被包围状态集和抗追捕-逃跑策略集,并通过两个集合之间的映射关系自主调整逃跑方向。仿真结果表明本文的策略能有效避免我方水面无人艇被敌方捕获,对提高水面无人艇的环境适应性和自主性具有积极意义。

追捕与逃跑策略

首先讨论的是单个捕食者的几种捕食策略及相应的被捕食者的几种逃跑策略.捕食策略包括直追(SF).全预测(FF)和不完全预测(PF)策略.相应的逃跑策略有直线逃跑(sLE).先直线跑后转弯(FSTD)和反预测策略. 我们按照捕食策略和逃跑策略的一物降一物原则来发展这些策略,分别如下: 逃跑策略SLE FSTD AF; 追捕策略SF FF PF. 通过比较,我们认为对于THes采用AF策略最有利,而且Velo采用PF策略最有利. 对于上述策略,用我们对某些参数的估计值代入计算,得到Thes初始转弯距离的最佳值为1.6m,相应的Thes存活概率为0.656.