本文關鍵詞：海上多智能體任務協(xié)同下的快速組網(wǎng)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著建設“一帶一路”方針政策的提出,海洋資源的開發(fā)和利用日益得到重視,海上環(huán)境監(jiān)測、船舶搜救和海洋資源勘探等海上活動也日益頻繁,而人類活動范圍和能力有限,因此,越來越多的智能體(如無人機和無人船等)被應用到海洋環(huán)境中,協(xié)助人類共同完成海上作業(yè)任務。為保證任務完成效率,研究構建智能體群內的無線通信網(wǎng)絡具有越來越重要的意義。本論文通過研究Ad hoc組網(wǎng)算法和無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)算法兩類不同的組網(wǎng)方式,及其各自的代表算法,分析出海上組網(wǎng)環(huán)境和陸地組網(wǎng)環(huán)境的差別,提出了適用于海洋通信環(huán)境的多智能體快速組網(wǎng)算法,在此基礎上研究多智能體任務協(xié)同分配策略,最后研究了在通信區(qū)域內該算法中sink節(jié)點相互之間的通信距離發(fā)生變化時的運動路徑變化。具體研究成果如下：(1)本文的應用背景為海上組網(wǎng)環(huán)境,智能體網(wǎng)絡由技術完備的無人機和無人船構成。首先從sink節(jié)點位置因素分析得出海上組網(wǎng)不同于陸地組網(wǎng),是因為海上節(jié)點與sink節(jié)點間的距離遠大于陸地節(jié)點到sink節(jié)點(多為基站)的距離,導致海上組網(wǎng)過程中傳輸信息的丟失情況較陸地組網(wǎng)情況更為嚴重,從而影響到智能體與控制中心的通信效果,降低任務執(zhí)行質量。針對這個問題,本文采用多架無人機代替原固定基站成為海上多智能體任務快速組網(wǎng)算法中的sink節(jié)點,提出一種適用于海上環(huán)境的多智能體快速分簇組網(wǎng)算法,產生的簇頭節(jié)點即可就近與無人機節(jié)點進行通信,大大縮短了通信距離,從而減少信息丟失。通過與其他算法的仿真結果對比說明該算法在海上組網(wǎng)環(huán)境中具有更好的性能。在此基礎上,本文還研究了多智能體任務協(xié)同分配策略,針對任務分配過程中簇內或簇間產生的分配沖突問題提出相應的解決方案。(2)在提出的海上多智能體快速分簇組網(wǎng)算法中要求作為sink節(jié)點的無人機需要飛到特定區(qū)域內,然而無人機節(jié)點之間還需進行相互通信,從而防止兩節(jié)點間的通信距離過大超出通信范圍而無法進行通信,或是通信距離過小而導致兩個無人機節(jié)點發(fā)生碰撞。因此本文針對無人機協(xié)同飛行問題還研究了在聚合、隊形保持以及避碰這三種因素的影響下無人機飛行路徑的變化情況。
【關鍵詞】：海洋通信 快速分簇組網(wǎng)算法 sink節(jié)點位置 無人機協(xié)同飛行
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U675.7;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-14
• 1.1 研究背景、目的與意義9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究目的與意義9-10
• 1.2 多智能體組網(wǎng)方法研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究內容與創(chuàng)新11-12
• 1.3.1 主要研究內容11-12
• 1.3.2 主要創(chuàng)新點12
• 1.4 章節(jié)安排12-14
• 2. 組網(wǎng)算法14-19
• 2.1 Ad hoc組網(wǎng)算法14-15
• 2.1.1 LID分簇算法14
• 2.1.2 HD分簇算法14-15
• 2.1.3 WCA分簇算法15
• 2.1.4 自適應負載均衡分簇算法15
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)算法15-17
• 2.2.1 LEACH算法16
• 2.2.2 LEACH C算法16-17
• 2.2.3 PSO算法17
• 2.2.4 HEED算法17
• 2.3 多智能體組網(wǎng)算法17-19
• 3. 多智能體任務協(xié)同下的快速組網(wǎng)方法19-36
• 3.1 多智能體無線通信網(wǎng)絡拓撲結構19-20
• 3.2 多智能體無線通信網(wǎng)絡節(jié)點能耗模型20-21
• 3.3 基于sink節(jié)點位置的LEACH分簇路由改進算法21-23
• 3.3.1 場景描述21-22
• 3.3.2 單無人機移動策略22-23
• 3.4 仿真結果對比分析23-30
• 3.4.1 仿真參數(shù)設置23-24
• 3.4.2 仿真結果分析24-30
• 3.5 多智能體任務協(xié)同分配策略30-34
• 3.6 本章小結34-36
• 4. 海上多無人機sink節(jié)點協(xié)同運動機制36-42
• 4.1 多智能體協(xié)同運動模型36-37
• 4.2 海上多無人機sink節(jié)點協(xié)同運動算法研究37-38
• 4.3 仿真結果對比分析38-41
• 4.3.1 仿真參數(shù)設置38-39
• 4.3.2 仿真結果分析39-41
• 4.4 本章小結41-42
• 5. 總結與展望42-44
• 參考文獻44-47
• 碩士期間發(fā)表的論文47-48
• 致謝48

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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  本文關鍵詞：海上多智能體任務協(xié)同下的快速組網(wǎng)方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：265349