控制与决策

作者：吴宇,苏析超,崔佳鹏,杨戈

单位：重庆大学航空航天学院,重庆400044,,海军航空大学航空作战勤务学院,山东烟台264001 hspace{3pt},,重庆大学航空航天学院,重庆400044,,中国船舶工业系统工程研究院,北京100036,

关键词：载运工具;USV;AUV;协同航迹规划;异步规划策略

基金：中央高校基本科研业务费项目(2019CDJGFHK001)；国家自然科学基金项目(61671462)；“泰山学者”建设工程专项经费项目.

异构载运工具合作执行复杂任务是提高任务完成效率的有效手段,已被广泛应用于军事与民用任务.关注对水下目标的搜索与打击任务,此项任务由水面航行器(unmanned surface vehicle,USV)与水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)合作完成.首先描述USV&AUV系统的框架以及USV与AUV在系统中发挥的作用.在协同航迹规划模型中,整个任务被划分为目标搜索和目标打击两个阶段,两个阶段的目标分别是使得搜索空间最大和AUV与目标的末端位置误差最小.模型中的约束包括USV和AUV的机动能力、目标探测能力、通讯范围等.在协同策略的设计中,针对该任务两个阶段的特点,分别基于随机模拟实验和异步规划策略设计协同航迹规划算法,以集中式和分布式模式分别生成两阶段的航迹.仿真结果表明,USV&AUV系统能够在不同的条件下完成对水下目标的搜索与打击任务.在目标打击阶段,与集中式规划结构相比,分布式规划结构能够应对各种复杂的场景并成功完成任务.

来源：2021年第4期

《控制与决策》期刊编辑部

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