水下無人航行器快速航路規(guī)劃方法研究.pdf

1、航路規(guī)劃技術(shù)是決定水下無人航行器(UUV)智能化水平高低的關(guān)鍵技術(shù)，它是自主導(dǎo)航中的一個重要組成部分，對于水下無人航行器來說，在有障礙物以及其它限制條件存在的條件下沿著一條安全隱蔽、耗費代價小的路徑是很重要的，但是尋找出這樣一條航路是很復(fù)雜的。本文主要研究海洋環(huán)境下水下無人航行器的快速航路規(guī)劃方法，先為海洋環(huán)境建立規(guī)劃空間模型，然后在該模型上進行航路規(guī)劃方法研究。
　　在論文中，首先對水下無人航行器航路規(guī)劃的研究背景、意義以及國內(nèi)

2、外研究現(xiàn)狀進行了介紹，并簡要描述了幾種具有代表性的航路規(guī)劃算法。同時分析了復(fù)雜海洋環(huán)境下的航路規(guī)劃問題，就如何為復(fù)雜海洋環(huán)境構(gòu)建一個合理的環(huán)境模型這一問題展開了研究。先對環(huán)境模型數(shù)據(jù)來源矢量電子海圖進行了介紹，然后詳細(xì)說明了復(fù)雜海洋環(huán)境模型建立過程，按所有的網(wǎng)格尺度大小一致的原則對整個規(guī)劃區(qū)域進行等網(wǎng)格劃分，再對每個網(wǎng)格進行環(huán)境約束區(qū)域?qū)傩詷?biāo)記。
　　在復(fù)雜海洋環(huán)境模型的基礎(chǔ)上，本文提出了基于通視性分析的快速航路方法，該方法使用“

3、邊走邊看”的策略，對航行器的當(dāng)前位置和目標(biāo)點進行通視性檢查，然后決定如何前進。經(jīng)過多次通視性檢查后，航行器可以避開各種環(huán)境約束區(qū)域到達目標(biāo)點。該方法針對海洋環(huán)境范圍大但各種約束區(qū)域分布比較稀疏的特點十分有效，它的主要優(yōu)點就是規(guī)劃速度很快。但是由于“邊走邊看”的策略本質(zhì)上是一種“貪心”算法，其規(guī)劃結(jié)果的最優(yōu)性難以得到保證。在通視性檢查的基礎(chǔ)上，本文又提出了基于通視代價估計的啟發(fā)式航路規(guī)劃方法，該方法利用通視代價作為搜索啟發(fā)信息，可以保證規(guī)