水下航行器智能路径规划算法研究
发布时间：2021-09-06 21:26
水下航行器是执行水下任务的重要媒介。水下航行器路径规划是水下航行器研究中的重要组成部分。本文主要对复杂环境下的水下航行器全局路径规划、局部路径规划和多水下航行器路径目标分配问题展开研究,目的是利用智能算法规划得到适用于不同场景下的优化路径。首先对复杂环境中的水下航行器全局路径规划展开研究。考虑到均匀建模方法在复杂环境中应用的不足,提出利用四叉树划分搜索空间得到非均匀栅格模型。在非均匀栅格模型的基础上,设计了综合考虑路径耗能、安全性、可执行性的目标函数。本文基于非均匀栅格模型提出一种搜索路径关键节点的改进蚁群算法,该算法对基本蚁群算法有如下改进:采用适用于非均匀栅格模型的启发式距离,在进行路径节点选择时考虑选择节点的安全性,利用蚂蚁回退策略对路径死锁问题进行解决。设计了均匀栅格与非均匀栅格的对比仿真实验以及改进蚁群算法与几种基本蚁群算法和A*算法的仿真对比实验,通过实验对比来验证建模方法和算法的有效性。随后对复杂环境中的水下航行器局部路径规划展开研究。首先建立考虑水下航行器的非完整性约束的滚动路径规划框架。针对基本快速搜索随机树算法（rapidly exploring random tr...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Munin型号水下航行器
图 1-2 Remus 600 型号水下航行器我国对水下航行器的研究起步较晚，上世纪 80 年代，中国科学院沈阳自动化研究所成功自主研制出“海人一号”有缆水下航行器。1994 年，我国研制出第一台无缆水下航行器—“探索者”号[4]。1995 年，我国成功研制 6000 米级“CR-01”自主水下航行器，标志着我国水下航行器研究取得了巨大进步。2009
“蛟龙号”载人深潜器
【参考文献】：
期刊论文
[1]载人潜水器发展现状及趋势[J]. 任玉刚,刘保华,丁忠军,李晔,杨磊,胡晓涵. 海洋技术学报. 2018(02)
[2]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[3]基于非均匀环境建模与三阶Bezier曲线的平滑路径规划[J]. 卜新苹,苏虎,邹伟,王鹏,周海. 自动化学报. 2017(05)
[4]基于改进RRT*的移动机器人运动规划算法[J]. 潘思宇,徐向荣. 山西大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]基于改进RRT算法的RoboCup机器人动态路径规划[J]. 刘成菊,韩俊强,安康. 机器人. 2017(01)
[6]基于改进蚁群算法的移动机器人三维路径规划[J]. 朱颢东,孙振,吴迪. 华中师范大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]保证智能轮椅平滑通过狭窄通道的路径曲率优化算法[J]. 陈灵,王森,胡豁生,麦当劳–麦尔·克劳斯,费敏锐. 自动化学报. 2016(12)
[8]基于松弛Dijkstra算法的移动机器人路径规划[J]. 潘成浩,郭敏. 计算机与现代化. 2016(11)
[9]混合模拟退火与粒子群优化算法的无人艇路径规划[J]. 郑佳春,吴建华,马勇,龙延. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(09)
[10]基于复杂环境非均匀建模的蚁群路径规划[J]. 卜新苹,苏虎,邹伟,王鹏,周海. 机器人. 2016(03)
博士论文
[1]多机器人系统的动态路径规划方法研究[D]. 雷艳敏.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于改进蚁群算法的UUV路径规划方法研究[D]. 温志文.中国舰船研究院 2017
[2]基于RRT-Connect++算法的移动式起重机路径规划研究[D]. 孙玉洁.大连理工大学 2014
[3]自主移动机器人路径规划的RRT算法研究[D]. 冯楠.大连理工大学 2014
[4]柔性针穿刺的几何控制理论研究[D]. 周丽.东华大学 2014
[5]具有学习能力的AUV局部路径规划研究[D]. 钱进.哈尔滨工程大学 2009
[6]智能水下机器人全局及局部路径规划技术研究[D]. 付岩.哈尔滨工程大学 2004
[7]基于八叉树模型的水下机器人三维全局路径规划研究[D]. 高涛.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3388195
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Munin型号水下航行器
图 1-2 Remus 600 型号水下航行器我国对水下航行器的研究起步较晚，上世纪 80 年代，中国科学院沈阳自动化研究所成功自主研制出“海人一号”有缆水下航行器。1994 年，我国研制出第一台无缆水下航行器—“探索者”号[4]。1995 年，我国成功研制 6000 米级“CR-01”自主水下航行器，标志着我国水下航行器研究取得了巨大进步。2009
“蛟龙号”载人深潜器
【参考文献】：
期刊论文
[1]载人潜水器发展现状及趋势[J]. 任玉刚,刘保华,丁忠军,李晔,杨磊,胡晓涵. 海洋技术学报. 2018(02)
[2]融合改进A*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏. 西安交通大学学报. 2017(11)
[3]基于非均匀环境建模与三阶Bezier曲线的平滑路径规划[J]. 卜新苹,苏虎,邹伟,王鹏,周海. 自动化学报. 2017(05)
[4]基于改进RRT*的移动机器人运动规划算法[J]. 潘思宇,徐向荣. 山西大学学报(自然科学版). 2017(02)
[5]基于改进RRT算法的RoboCup机器人动态路径规划[J]. 刘成菊,韩俊强,安康. 机器人. 2017(01)
[6]基于改进蚁群算法的移动机器人三维路径规划[J]. 朱颢东,孙振,吴迪. 华中师范大学学报(自然科学版). 2016(06)
[7]保证智能轮椅平滑通过狭窄通道的路径曲率优化算法[J]. 陈灵,王森,胡豁生,麦当劳–麦尔·克劳斯,费敏锐. 自动化学报. 2016(12)
[8]基于松弛Dijkstra算法的移动机器人路径规划[J]. 潘成浩,郭敏. 计算机与现代化. 2016(11)
[9]混合模拟退火与粒子群优化算法的无人艇路径规划[J]. 郑佳春,吴建华,马勇,龙延. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(09)
[10]基于复杂环境非均匀建模的蚁群路径规划[J]. 卜新苹,苏虎,邹伟,王鹏,周海. 机器人. 2016(03)
博士论文
[1]多机器人系统的动态路径规划方法研究[D]. 雷艳敏.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于改进蚁群算法的UUV路径规划方法研究[D]. 温志文.中国舰船研究院 2017
[2]基于RRT-Connect++算法的移动式起重机路径规划研究[D]. 孙玉洁.大连理工大学 2014
[3]自主移动机器人路径规划的RRT算法研究[D]. 冯楠.大连理工大学 2014
[4]柔性针穿刺的几何控制理论研究[D]. 周丽.东华大学 2014
[5]具有学习能力的AUV局部路径规划研究[D]. 钱进.哈尔滨工程大学 2009
[6]智能水下机器人全局及局部路径规划技术研究[D]. 付岩.哈尔滨工程大学 2004
[7]基于八叉树模型的水下机器人三维全局路径规划研究[D]. 高涛.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3388195
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