【摘要】：海洋觀測目的是通過各種觀測工具獲取海洋獲取數(shù)據(jù)掌握海洋環(huán)境變化規(guī)律。水下滑翔器(Underwater Glider)作為新型自主式水下潛器(Autonomous Underwater Vehicle),具有能耗小、工作時間長、無污染、效率高等優(yōu)點,是目前海洋觀測最有效的工具之一。本文針對水下滑翔器研究海洋采樣問題,重點研究了海洋采樣位置的選擇和遍歷采樣位置的路徑規(guī)劃兩個方面研究,主要研究工作如下:首先,本文將克里金插值法重構海洋環(huán)境場作為海洋采樣位置的評價方法,通過對比實驗證明基于Mutual Information準則選擇海洋采樣位置的均方根誤差均小于基于極大熵準則,因此Mutual Information準則更適于本文海洋采樣位置選擇。其次,本文將海洋采樣位置遍歷問題劃分為典型旅行商問題(TSP)。通過詳細分析研究蟻群算法和Lin-Kernighan算法,本文提出將蟻群算法和Lin-Kernighan算法雜交的ACO-LK雜交算法解決TSP問題并驗證算法有效性。再次,考慮在海流影響下水下滑翔器遍歷海洋采樣位置遍歷問題時為非對稱的旅行商問題(ATSP),本文首先將ATSP轉化為TSP然后利用ACO-LK雜交算法解決TSP問題。然后,本文利用空間聚類算法將多水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問題轉化為單個水下滑翔器的海洋采樣位置遍歷問題并針對單個水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問題利用ACO-LK雜交算法進行路徑規(guī)劃;針對多個水下滑翔器海洋采樣任務分配不均的情況,本文設計優(yōu)化算法進行解決并實驗驗證可行性。最后,基于我國東海海域的歷史海洋環(huán)境溫度場數(shù)據(jù),本文設計仿真實驗驗證基于Mutual Information準則選擇海洋采樣位置以及驗證ACO-LK雜交算法在海流影響下水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問題和多水下滑翔器協(xié)同執(zhí)行遍歷海洋采樣位置任務問題中的可行性。
【圖文】：

易發(fā)生地震和海嘯[18]。日本政府就組建了地震和海嘯海溝海底地震海嘯觀測網(wǎng)，觀測網(wǎng)的主要目的在于地震監(jiān)洋研究中心承擔建立愛琴海監(jiān)測和預報系統(tǒng)——海神 、波浪、海流以及生物化學相關數(shù)據(jù)。

3圖 1.2 加拿大金星海底觀測網(wǎng) 2008 年底，由中國科學院南海海洋研究所設計并執(zhí)行在永興島建設我國的任務完美收尾，，這也意味著在南海西沙群島的海洋觀測站成功建立。其要包括自動氣象站、波浪和潮位測量儀、島嶼外緣式海底和海底邊界層觀
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P715

【參考文獻】

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本文編號：2664672