本文關(guān)鍵詞：海上多智能體任務(wù)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(shè)“一帶一路”方針政策的提出,海洋資源的開(kāi)發(fā)和利用日益得到重視,海上環(huán)境監(jiān)測(cè)、船舶搜救和海洋資源勘探等海上活動(dòng)也日益頻繁,而人類(lèi)活動(dòng)范圍和能力有限,因此,越來(lái)越多的智能體(如無(wú)人機(jī)和無(wú)人船等)被應(yīng)用到海洋環(huán)境中,協(xié)助人類(lèi)共同完成海上作業(yè)任務(wù)。為保證任務(wù)完成效率,研究構(gòu)建智能體群內(nèi)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)具有越來(lái)越重要的意義。本論文通過(guò)研究Ad hoc組網(wǎng)算法和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)算法兩類(lèi)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(chǔ)上研究多智能體任務(wù)協(xié)同分配策略,最后研究了在通信區(qū)域內(nèi)該算法中sink節(jié)點(diǎn)相互之間的通信距離發(fā)生變化時(shí)的運(yùn)動(dòng)路徑變化。具體研究成果如下：(1)本文的應(yīng)用背景為海上組網(wǎng)環(huán)境,智能體網(wǎng)絡(luò)由技術(shù)完備的無(wú)人機(jī)和無(wú)人船構(gòu)成。首先從sink節(jié)點(diǎn)位置因素分析得出海上組網(wǎng)不同于陸地組網(wǎng),是因?yàn)楹Ｉ瞎?jié)點(diǎn)與sink節(jié)點(diǎn)間的距離遠(yuǎn)大于陸地節(jié)點(diǎn)到sink節(jié)點(diǎn)(多為基站)的距離,導(dǎo)致海上組網(wǎng)過(guò)程中傳輸信息的丟失情況較陸地組網(wǎng)情況更為嚴(yán)重,從而影響到智能體與控制中心的通信效果,降低任務(wù)執(zhí)行質(zhì)量。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文采用多架無(wú)人機(jī)代替原固定基站成為海上多智能體任務(wù)快速組網(wǎng)算法中的sink節(jié)點(diǎn),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(chǎn)生的簇頭節(jié)點(diǎn)即可就近與無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,大大縮短了通信距離,從而減少信息丟失。通過(guò)與其他算法的仿真結(jié)果對(duì)比說(shuō)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(chǔ)上,本文還研究了多智能體任務(wù)協(xié)同分配策略,針對(duì)任務(wù)分配過(guò)程中簇內(nèi)或簇間產(chǎn)生的分配沖突問(wèn)題提出相應(yīng)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(diǎn)的無(wú)人機(jī)需要飛到特定區(qū)域內(nèi),然而無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)之間還需進(jìn)行相互通信,從而防止兩節(jié)點(diǎn)間的通信距離過(guò)大超出通信范圍而無(wú)法進(jìn)行通信,或是通信距離過(guò)小而導(dǎo)致兩個(gè)無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)生碰撞。因此本文針對(duì)無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行問(wèn)題還研究了在聚合、隊(duì)形保持以及避碰這三種因素的影響下無(wú)人機(jī)飛行路徑的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：海洋通信 快速分簇組網(wǎng)算法 sink節(jié)點(diǎn)位置 無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：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?jī)?nèi)容與創(chuàng)新11-12
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容11-12
• 1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)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(yīng)負(fù)載均衡分簇算法15
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(wù)協(xié)同下的快速組網(wǎng)方法19-36
• 3.1 多智能體無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-20
• 3.2 多智能體無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗模型20-21
• 3.3 基于sink節(jié)點(diǎn)位置的LEACH分簇路由改進(jìn)算法21-23
• 3.3.1 場(chǎng)景描述21-22
• 3.3.2 單無(wú)人機(jī)移動(dòng)策略22-23
• 3.4 仿真結(jié)果對(duì)比分析23-30
• 3.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置23-24
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析24-30
• 3.5 多智能體任務(wù)協(xié)同分配策略30-34
• 3.6 本章小結(jié)34-36
• 4. 海上多無(wú)人機(jī)sink節(jié)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)動(dòng)機(jī)制36-42
• 4.1 多智能體協(xié)同運(yùn)動(dòng)模型36-37
• 4.2 海上多無(wú)人機(jī)sink節(jié)點(diǎn)協(xié)同運(yùn)動(dòng)算法研究37-38
• 4.3 仿真結(jié)果對(duì)比分析38-41
• 4.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置38-39
• 4.3.2 仿真結(jié)果分析39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 5. 總結(jié)與展望42-44
• 參考文獻(xiàn)44-47
• 碩士期間發(fā)表的論文47-48
• 致謝48

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：海上多智能體任務(wù)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(hào)：265349