基于IAPF算法的无人艇动态编队自主路径规划

针对无人艇编队进行自主避障过程中的队形控制问题,提出虚拟跟随艇的Leader-Follower编队控制法.通过设置自适应编队控制策略,实现根据可航水域的宽度自适应队形控制和调整跟随角.引入无人艇的速度和加速度参量,对传统人工势场算法进行改进,以适应无人艇的动态运动.在仿真图像的基础上,采用改进的人工势场法(IAPF)进行静态障碍环境中的无人艇编队路径规划,仿真结果验证了自适应编队控制策略的有效性,实现了对障碍物的有效避碰,达到动态编队目的.

基于事件触发的AUVs固定时间编队控制

针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事件触发通讯机制和固定时间理论引入多自主水下航行器编队控制中,设计编队控制器,实现编队系统的固定时间稳定,且系统收敛时间与初始状态无关,并通过理论证明无Zeno行为;最后,对4艘自主水下航行器的编队进行仿真实验,验证算法的有效性.

无人水下航行器编队控制研究现状及技术综述

当前,无人水下航行器(UUV)的发展日益受到任务环境及发展需求的挑战,单体UUV的载荷以及任务指向的局限性越发凸显,集群编队控制已然成为重要发展方向。针对UUV集群编队控制系统梳理了国内外应用成果以及技术研究现状,重点总结了常用的队形控制算法,其中涵盖人工势场法、领航者-跟随者法、基于行为法、虚拟结构法、强化学习法。最后对UUV编队控制研究现状做出总结与展望,以期为日后UUV集群技术的发展提供参考与思路。