多无人艇对目标的动态围捕方法研究

发布时间：2020-03-22 11:16

【摘要】：多无人艇协同技术是无人艇研究领域的重要研究方向,而多无人艇对目标的动态围捕问题是多无人艇协作技术领域的一个热点问题,本文的工作围绕围捕问题展开。首先,通过对多无人艇围捕问题全面描述,将围捕过程分为任务分配阶段和协作围捕阶段。然后引入免疫系统理论,将其与围捕问题结合起来。针对围捕过程中表现出来的免疫特性,设计了一种基于免疫理论的分层式多无人艇群体体系结构和混合型个体无人艇体系结构。这种结构可以使多无人艇之间的协作和单个无人艇的避碰同时进行,提高了无人艇的作战能力和躲避危险能力。其次,开展了围捕过程中任务分配方法的研究。将围捕系统中的任务分配转化为个体无人艇对任务的选择。提出基于免疫理论的无人艇与任务的免疫模型,此模型将无人艇比作B细胞,将无人艇对任务的选择行为比作抗体,将任务比作抗原,通过无人艇群体和目标集合的形式化描述,将任务选择问题转化为抗体浓度计算的问题。最终依据抗体浓度的大小,个体无人艇作出任务的选择。然后,针对协作围捕阶段,利用免疫理论,构建协作围捕过程中的免疫网络模型,提出了一种基于该模型的协作围捕方法。该方法对抗原进行了数学化描述,对抗体进行了适当的编码,通过对围捕过程的分析,构造出了抗原与抗体的亲和度,抗体之间的刺激系数与抑制系数等的计算公式,利用这些参数求得抗体浓度从而确定无人艇的运动行为。最后,设计仿真案例,验证本文提出的任务分配和协作围捕方法的可行性以及优越性。
【图文】：

Protector无人艇

“XG-3”型无人艇
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U664.82

【参考文献】

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1 江亚峰;袁明新;赵荣;申q，

本文编号：2594961