USV自適應(yīng)局部危險規(guī)避方法研究.pdf

1、危險規(guī)避技術(shù)是目前關(guān)于水面無人艇研究的重要方向之一。水面無人艇在執(zhí)行任務(wù)的過程中，需要能夠高度智能化、自適應(yīng)的躲避海面上的障礙物。危險規(guī)避通常包括全局危險規(guī)避和局部危險規(guī)避。其中，全局危險規(guī)避一般采取靜態(tài)的方法實現(xiàn)，在水面無人艇高速行使過程中，進行動態(tài)的局部危險規(guī)避更為重要。因此，針對水面無人艇自適應(yīng)局部危險規(guī)避相關(guān)方法研究是很有意義的。
　　 本文主要研究了水面無人艇在復(fù)雜海洋環(huán)境中為了適應(yīng)海風(fēng)的影響進行局部危險規(guī)避的方法。海

2、洋環(huán)境復(fù)雜多變，對水面無人艇產(chǎn)生影響的海洋環(huán)境因素主要包括海風(fēng)、海浪、海流等。由于水面無人艇的高速特性，在其進行危險規(guī)避的航行過程中，海風(fēng)對其影響格外顯著。水面無人艇只有實現(xiàn)了可靠的危險規(guī)避才能保證其自身的安全，為了進一步提高水面無人艇的自適應(yīng)性，文中引入結(jié)合混沌思想的Q學(xué)習(xí)機制實現(xiàn)。本文具體完成的主要工作有：
　　 本文首先介紹了當(dāng)前國內(nèi)外水面無人艇的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并指出了相關(guān)研究熱點，針對國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的不足，提出本課題的研

3、究背景和意義。然后分析了復(fù)雜海洋環(huán)境對水面無人艇局部危險規(guī)避的影響，同時介紹了國內(nèi)外水面無人艇局部危險規(guī)避方法的研究現(xiàn)狀和取得的成果。接著改進了一種可用于水面無人艇局部危險規(guī)避的模糊ND方法。本文的重點是考慮在海風(fēng)作用下，研究水面無人艇的局部危險規(guī)避方法，為了提高其局部危險規(guī)避的自適應(yīng)能力，本文采用了學(xué)習(xí)的思想，引入了Q-學(xué)習(xí)的機制。文中論述了Q學(xué)習(xí)的設(shè)計過程，采用Q表來實現(xiàn)Q函數(shù)，學(xué)習(xí)過程中動作的選擇和利用采用混沌思想和ε-greed