【摘要】：多無人艇協(xié)同技術(shù)是無人艇研究領(lǐng)域的重要研究方向,而多無人艇對目標的動態(tài)圍捕問題是多無人艇協(xié)作技術(shù)領(lǐng)域的一個熱點問題,本文的工作圍繞圍捕問題展開。首先,通過對多無人艇圍捕問題全面描述,將圍捕過程分為任務(wù)分配階段和協(xié)作圍捕階段。然后引入免疫系統(tǒng)理論,將其與圍捕問題結(jié)合起來。針對圍捕過程中表現(xiàn)出來的免疫特性,設(shè)計了一種基于免疫理論的分層式多無人艇群體體系結(jié)構(gòu)和混合型個體無人艇體系結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以使多無人艇之間的協(xié)作和單個無人艇的避碰同時進行,提高了無人艇的作戰(zhàn)能力和躲避危險能力。其次,開展了圍捕過程中任務(wù)分配方法的研究。將圍捕系統(tǒng)中的任務(wù)分配轉(zhuǎn)化為個體無人艇對任務(wù)的選擇。提出基于免疫理論的無人艇與任務(wù)的免疫模型,此模型將無人艇比作B細胞,將無人艇對任務(wù)的選擇行為比作抗體,將任務(wù)比作抗原,通過無人艇群體和目標集合的形式化描述,將任務(wù)選擇問題轉(zhuǎn)化為抗體濃度計算的問題。最終依據(jù)抗體濃度的大小,個體無人艇作出任務(wù)的選擇。然后,針對協(xié)作圍捕階段,利用免疫理論,構(gòu)建協(xié)作圍捕過程中的免疫網(wǎng)絡(luò)模型,提出了一種基于該模型的協(xié)作圍捕方法。該方法對抗原進行了數(shù)學(xué)化描述,對抗體進行了適當?shù)木幋a,通過對圍捕過程的分析,構(gòu)造出了抗原與抗體的親和度,抗體之間的刺激系數(shù)與抑制系數(shù)等的計算公式,利用這些參數(shù)求得抗體濃度從而確定無人艇的運動行為。最后,設(shè)計仿真案例,驗證本文提出的任務(wù)分配和協(xié)作圍捕方法的可行性以及優(yōu)越性。
【圖文】：

Protector無人艇

“XG-3”型無人艇
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U664.82

【參考文獻】

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1 江亞峰;袁明新;趙榮;申q，

本文編號：2594961