港口防衛(wèi)型無人艇控制系統(tǒng)的技術(shù)研究.pdf

1、隨著人工智能的迅速發(fā)展，自主控制無人技術(shù)的日益提高，水面無人艇技術(shù)也變得較為成熟。水面無人艇以其智能化程度高、模塊化強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、安全等特點(diǎn)被應(yīng)用到軍事和民用領(lǐng)域?，F(xiàn)在的水面無人艇不僅僅是單一的能夠在海上自主航行，而是以不同的任務(wù)模式能夠自主完成一項(xiàng)任務(wù)，處理一些較為枯燥、危險(xiǎn)的活動。港口防衛(wèi)是國防安全的重要組成部分，通過無人艇對港口的巡邏防衛(wèi)，在發(fā)生異常情況下處理一些任務(wù)是一個有效手段。本文以港口防衛(wèi)為基礎(chǔ)，對港口防衛(wèi)型無人艇控制系統(tǒng)的技

2、術(shù)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了港口防衛(wèi)行為及行為之間的切換和優(yōu)化方法。
　　首先介紹了國內(nèi)外水面無人艇的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，著重介紹了國外無人艇應(yīng)用在港口防衛(wèi)中的事例。其次對港口任務(wù)進(jìn)行了總結(jié)及無人艇應(yīng)用在港口防衛(wèi)的設(shè)計(jì)做出了構(gòu)想?，F(xiàn)在港口防衛(wèi)艦艇巡邏是一個耗時耗力的工作，將無人艇引入港口防衛(wèi)提高了安全性及實(shí)時性。再次根據(jù)基于行為的控制體系，將混合式控制體系結(jié)構(gòu)與行為體系結(jié)構(gòu)結(jié)合，構(gòu)建出適用于港口防衛(wèi)型無人艇的控制體系結(jié)構(gòu)。利用區(qū)間規(guī)劃的方

3、法來構(gòu)建行為，建立行為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行行為的多目標(biāo)優(yōu)化。然后對港口防衛(wèi)的行為集進(jìn)行建模，利用制導(dǎo)率原理構(gòu)建轉(zhuǎn)向點(diǎn)行為，利用對巡邏多邊形邊界的控制構(gòu)建巡邏行為，使用線性外推法構(gòu)建追蹤行為，利用線性遞減法構(gòu)建定點(diǎn)行為，在根據(jù)追蹤行為原理延伸出驅(qū)趕行為和攔截行為。通過分層模式聲明對行為進(jìn)行動態(tài)調(diào)度。
　　最后通過開源軟件對行為進(jìn)行了實(shí)際開發(fā)和仿真驗(yàn)證，將轉(zhuǎn)向點(diǎn)行為、巡邏行為、定點(diǎn)行為具體實(shí)現(xiàn)，并將轉(zhuǎn)型點(diǎn)行為進(jìn)行了仿真。結(jié)合實(shí)際巡邏任務(wù)將這