【摘要】：水下潛器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,主要用于執(zhí)行水面?zhèn)刹�、海面搜索、勘探、�?dǎo)航援助和船舶的追蹤等任務(wù)。航跡規(guī)劃是指在水下潛器執(zhí)行任務(wù)前,遵循一定的標準,采用一定的方法規(guī)劃出行駛航跡的過程,它是保證水下潛器能夠安全航行和成功完成任務(wù)的重要環(huán)節(jié)。隨著水下潛器工作環(huán)境越來越復(fù)雜,執(zhí)行任務(wù)難度越來越高,水下潛器航跡規(guī)劃逐漸向著優(yōu)化多個航行原則的方向發(fā)展,成為多個約束條件,多個優(yōu)化子目標的優(yōu)化問題�；谏鲜霰尘�,本文展開了基于多目標優(yōu)化的船舶航跡規(guī)劃問題研究。本文針對水下潛器在復(fù)雜場景的航跡規(guī)劃問題,提出了基于多目標螢火蟲算法的水下潛器航跡規(guī)劃方法,并通過仿真實驗驗證算法的正確性和適用范圍。本文首先對復(fù)雜環(huán)境下的航跡規(guī)劃問題進行分析,總結(jié)出航跡規(guī)劃遵循的基本原則:安全性、隱蔽性及低能耗原則;分析了影響航跡規(guī)劃三項原則的內(nèi)在因素和外在因素,得出水下潛器航跡規(guī)劃問題是一個含有多個約束條件,針對多個相互矛盾的優(yōu)化目標同時進行優(yōu)化的問題,是多目標優(yōu)化問題;詳細介紹了多目標優(yōu)化問題的基本概念,引入Pareto最優(yōu)解概念,闡述了多目標優(yōu)化問題的建模方法。其次,簡要介紹了基本螢火蟲算法的工作原理和工作流程,在其基礎(chǔ)上,通過借助Pareto支配的概念重新定義螢火蟲的亮度,使用外部檔案保存算法迭代過程產(chǎn)生的非劣解和將重要參數(shù)調(diào)整為自適應(yīng)參數(shù)等方法,將基本螢火蟲算法擴展為多目標螢火蟲算法。仿真實驗結(jié)果表明,多目標螢火蟲算法對普遍的多目標優(yōu)化問題具備良好的優(yōu)化能力,且優(yōu)化結(jié)果要優(yōu)于多目標粒子群算法。然后,通過建立環(huán)境模型和航跡編碼方式的環(huán)節(jié),將多目標螢火蟲算法與水下潛器的航跡規(guī)劃問題相結(jié)合;通過確定能耗、安全度、隱蔽度的評價方式等環(huán)節(jié)確立目標函數(shù),將多目標螢火蟲算法應(yīng)用于大范圍復(fù)雜環(huán)境下水下潛器三維航跡規(guī)劃問題。最后,設(shè)置多個不同復(fù)雜程度的水下潛器航跡規(guī)劃場景,利用本文提出的方法在各個場景中進行仿真實驗,實驗結(jié)果表明此方法可有效解決復(fù)雜環(huán)境場水下潛器航跡規(guī)劃問題。
【圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文1kfree iiC C Constrain== 中： ( 1,2,..., )iConstrain i = k表示約束條件的集合。水下潛器的多目標航跡規(guī)劃問題就可理解成，在安全航行區(qū)域freC置到目標位置航跡點集合，求得一組可保證水下潛器完成作戰(zhàn)任務(wù)以二維環(huán)境舉例,航跡規(guī)劃如圖 2.1 所示，S 為航跡起始點，G 為航為不可行區(qū)域。

可能造成敵方聲納誤判潛器位置的情況器隱蔽性的水下潛器的自身因素深度值越大，下潛得越深，隱蔽性也就會越高，功率更高。輻射的噪聲種類很多，包括機械部件傳輸噪聲，頻率和強度各不相同，傳播距離也不相同，聲吶易就能被探測到，它減少了水下潛器的隱蔽，聲是由水下潛器在水下潛器上的各種機械設(shè)備的行能耗目標器能耗的環(huán)境因素洋里存在很多的海流，有時空變化連續(xù)，運動規(guī)流前行會消耗額外的能源，順流前行則會減少響。此外，水下潛器的橫向力將偏離預(yù)定的導(dǎo)航跡
【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】：2019
【分類號】：U674.941;TP18

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉大衛(wèi);孫靜;龍騰;蔡祺生;;基于分層稀疏A~*算法的突防航跡規(guī)劃研究[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2017年06期

2 關(guān)曉謙;魚佳欣;郭道通;鄒楊;;戰(zhàn)斗無人機在敵方防御區(qū)航跡規(guī)劃研究[J];計算機仿真;2016年03期

3 詹強;王闖;;基于改進領(lǐng)航跟隨法的多機協(xié)同航跡規(guī)劃[J];無線通信技術(shù);2016年03期

4 胡裕軍;;測繪無人機航跡規(guī)劃算法及軟件設(shè)計[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2015年02期

5 丁澤軍;張健;李朝旭;劉宇坤;;突發(fā)威脅環(huán)境下無人機實時航跡規(guī)劃研究[J];計算機仿真;2015年08期

6 程曉明;曹東;李春濤;;多無人機協(xié)同航跡規(guī)劃技術(shù)研究[J];航空計算技術(shù);2014年04期

7 汲萬峰;王光源;章堯卿;李偉波;;基于協(xié)同裕度的多飛行器航跡規(guī)劃[J];航天控制;2013年02期

8 汲萬峰;王光源;嚴建鋼;孫鈞正;;基于任務(wù)分配的多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2013年09期

9 汲萬峰;王光源;孫鈞正;趙明;;一種多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃的新方法[J];控制工程;2013年03期

10 王光源;汲萬峰;章堯卿;于嘉暉;;不確定環(huán)境下飛行器航跡規(guī)劃[J];火力與指揮控制;2012年11期

相關(guān)會議論文 前10條

1 馮倚銀;李景榮;施曉紅;華祖耀;;一種改進的多飛行器協(xié)調(diào)航跡規(guī)劃算法[A];'2008系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

2 管祥民;呂人力;;基于協(xié)同進化的復(fù)雜低空下多飛行器協(xié)同航跡規(guī)劃方法[A];2017年（第三屆）中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集（增刊）[C];2017年

3 彭志紅;孫琳;陳杰;吳金平;;基于改進多智能體協(xié)同進化算法的多無人機低空突防航跡規(guī)劃研究[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

4 李如飛;張棟;郝峰;;集群巡飛彈協(xié)同航跡規(guī)劃方法研究[A];2018中國自動化大會(CAC2018)論文集[C];2018年

5 白曉利;韓亮;;TF/TA航跡規(guī)劃仿真中幾個實際問題的解決[A];2003年全國系統(tǒng)仿真學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

6 朱杰;魯藝;張輝明;;基于改進Voronoi圖的航跡拓撲空間生成[A];OSEC首屆兵器工程大會論文集[C];2017年

7 陳仲偉;彭康博;歐名勇;黃來;趙滿超;佘換林;倪升亞;;一種改進PSO算法的UAV航跡規(guī)劃[A];2018智能電網(wǎng)新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研討會論文集[C];2018年

8 叢岳;羅陽;劉貝;;多小型無人機協(xié)同航跡規(guī)劃及其硬件在回路仿真[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國航空學(xué)會青年科技論壇文集（上冊）[C];2016年

9 楊杏;周旭;陳詩旭;陶昊然;;基于氣象要素的無人機航跡規(guī)劃算法研究[A];第五屆高分辨率對地觀測學(xué)術(shù)年會論文集[C];2018年

10 王s，

本文編號：2650968