期刊文献+
共找到29,773篇文章
< 1 2 250 >
每页显示 20 50 100
基于因子图的主从式AUV协同定位算法
1
作者 王苏 黄鸿殿 +2 位作者 赵健文 周红进 李倩 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第2期436-444,共9页
针对无人自主水下航行器(AUV)集群高精度导航定位需求,提出一种基于因子图(FG)的主从式AUV协同定位算法。针对主从式AUV协同定位系统,构建系统状态方程和量测方程,并在此基础上构建相应因子图模型;根据和积算法(SPA)推导因子图中各节点... 针对无人自主水下航行器(AUV)集群高精度导航定位需求,提出一种基于因子图(FG)的主从式AUV协同定位算法。针对主从式AUV协同定位系统,构建系统状态方程和量测方程,并在此基础上构建相应因子图模型;根据和积算法(SPA)推导因子图中各节点间消息传递,通过因子图协同定位算法获得从艇位置变量节点概率密度函数(PDF)。利用陆上小车、GPS、惯性设备及数据链设备构建一主一从式协同定位试验平台并开展实际试验验证,结果表明:所提因子图协同定位算法相对于常规扩展卡尔曼滤波(EKF)协同定位算法,定位精度提高18.60%。同时,试验结果也表明测距误差对协同定位精度有较大影响。 展开更多
关键词 无人自主水下航行器 协同定位 因子图 扩展卡尔曼滤波 数据链
原文传递
考虑海洋环境影响的AUV路径规划算法研究
2
作者 王海龙 王迪 +2 位作者 王冰 刘萌萌 王俊伟 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第2期157-165,共9页
针对自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)在全局路径规划环境模型的复杂性问题,本文采用栅格法进行环境建模。在数学优化模型中,综合了路径长度、能耗和路径平滑度为评价准则。本文提出一种考虑海洋地形及涡流影响的AU... 针对自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)在全局路径规划环境模型的复杂性问题,本文采用栅格法进行环境建模。在数学优化模型中,综合了路径长度、能耗和路径平滑度为评价准则。本文提出一种考虑海洋地形及涡流影响的AUV路径规划改进蚁群算法,通过改进初始信息素分布,提出一种基于轴向-基础双高斯混合分布的初始化策略,并采用自适应的启发函数因子以及信息素因子和挥发素得到最优解。同时,考虑AUV在海底运行时的三维空间,需要目标点进行引导来加快收敛速度进而改进启发函数。最后根据海底地形信息和由涡流形成的洋流模型,设置2种地形进行仿真实验。通过实验可以得出,本文所提算法求解精度更高、收敛速度更快、稳定性更强。 展开更多
关键词 auv 三维路径规划 改进蚁群算法 洋流 海底地形
在线阅读 下载PDF
AUV集群协同定位技术研究进展
3
作者 孙铜 徐卫明 《兵器装备工程学报》 北大核心 2026年第1期353-362,共10页
自主式水下航行器(AUV)集群在海洋探测、应急搜救等任务中应用潜力巨大,高精度协同定位是确保其任务效能的基本前提。本文中详细阐述AUV集群协同定位的基本原理,推导了求解AUV集群协同定位的数学模型;深入探讨协同定位的关键技术,涵盖... 自主式水下航行器(AUV)集群在海洋探测、应急搜救等任务中应用潜力巨大,高精度协同定位是确保其任务效能的基本前提。本文中详细阐述AUV集群协同定位的基本原理,推导了求解AUV集群协同定位的数学模型;深入探讨协同定位的关键技术,涵盖集群组网结构、协同定位方式、传感器融合与水声通信技术等,解析了以上技术在保障AUV集群定位精度与鲁棒性中的作用;结合人工智能技术在AUV集群协同定位中的应用,归纳总结了水下AUV集群协同定位算法的最新进展;针对AUV集群水下协同定位面临的动态环境适应性、多模态异构数据感知融合和算法轻量化挑战,分析了增强协同定位精度、算法鲁棒性和海洋环境适应性的可行技术方案,为AUV集群协同定位技术提供新的思路和方向。 展开更多
关键词 auv集群 协同定位 人工智能 定位算法
在线阅读 下载PDF
基于改进粒子群算法的AUV空间路径规划
4
作者 展邦顺 安顺 +1 位作者 何燕 王龙金 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2026年第1期134-139,共6页
针对粒子群优化算法在进行自主式水下机器人三维路径规划时,收敛精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题,提出了一种改进粒子群优化算法。提出的改进粒子群算法利用标准的粒子群2011(standard particle swarm optimization 2011,SPSO... 针对粒子群优化算法在进行自主式水下机器人三维路径规划时,收敛精度低、收敛速度慢和易陷入局部最优等问题,提出了一种改进粒子群优化算法。提出的改进粒子群算法利用标准的粒子群2011(standard particle swarm optimization 2011,SPSO 2011)算法的速度和位置更新规则,引入自适应参数平衡局部和全局搜索能力,提高收敛精度;引入遗传算法中的多交叉算子和变异算子等进化算子以及改进位置更新策略来加快算法的收敛速度,同时避免算法陷入局部最优。该算法综合考虑路径长度、路径平滑性和路径安全性因素来建立路径规划算法的适应度函数。针对特定的航行环境,基于MATLAB平台进行系统仿真。仿真结果表明,提出的路径规划算法收敛速度更快,收敛精度更高,且不易陷入局部最优。 展开更多
关键词 自主式水下机器人 三维路径规划 改进SPSO 2011算法 自适应参数 进化算子 改进位置更新策略
在线阅读 下载PDF
非对称动态约束下AUV自适应抗扰跟踪控制
5
作者 王迪 刘萌萌 +2 位作者 王冰 王海龙 张劲峰 《中国惯性技术学报》 北大核心 2026年第1期82-88,共7页
针对自主水下航行器(AUV)平面轨迹跟踪控制中存在的初始误差敏感与外部扰动抑制难题,提出一种基于非对称预设性能约束与自适应反步法的复合控制策略。首先,设计一种非对称性能函数,通过动态调节跟踪误差的收敛边界,实现轨迹跟踪的预设... 针对自主水下航行器(AUV)平面轨迹跟踪控制中存在的初始误差敏感与外部扰动抑制难题,提出一种基于非对称预设性能约束与自适应反步法的复合控制策略。首先,设计一种非对称性能函数,通过动态调节跟踪误差的收敛边界,实现轨迹跟踪的预设瞬态与稳态性能约束,克服传统性能函数对初始条件的依赖问题。其次,结合反步法引入自适应扰动估计律,在线辨识由海流、模型不确定性等引起的复合扰动,并设计动态补偿项,有效抑制扰动对跟踪精度的影响。最后,通过构造Lyapunov函数证明闭环系统的全局稳定性,仿真结果表明,所提方法在初始位置偏差>50%或存在多频正弦扰动时,稳态误差仍可快速收敛至预设边界(<0.1 m),且控制输入平滑性提升40%以上。 展开更多
关键词 自主水下机器人 非对称约束 反步法 自适应控制 预设性能控制
在线阅读 下载PDF
基于人工势场法改进MADDPG算法的AUV协同应召搜潜航路规划研究
6
作者 张天浩 池晴佳 +1 位作者 林永水 陈威 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期362-373,共12页
[目的]为提高AUV在复杂水下环境中的协同探测效率和稳定性,基于人工势场法(APF)改进多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG)算法,建立一种新的自主水下航行器(AUV)协同应召搜潜航路规划模型。[方法]针对搜潜路径规划中使用APF容易局部最优,... [目的]为提高AUV在复杂水下环境中的协同探测效率和稳定性,基于人工势场法(APF)改进多智能体深度确定性策略梯度(MADDPG)算法,建立一种新的自主水下航行器(AUV)协同应召搜潜航路规划模型。[方法]针对搜潜路径规划中使用APF容易局部最优,而MADDPG算法前期盲目探索、收敛性差的问题,提出使用APF的引力场引导AUV前期运动方向并与MADDPG结合的算法(APF−MADDPG)。通过蒙特卡洛方法仿真大量目标可能轨迹,统计所有目标轨迹点不同时刻所在的海域位置,进而实现预测动态水下目标的散布规律。同时,综合考虑声呐不同距离的探测概率,并与累积探测概率(CDP)公式结合作为路径评估指标,采用该算法分别实现2艘AUV与3艘AUV的协同探测仿真。[结果]实验结果显示,APF−MADDPG算法在2艘AUV协同探测场景中相比原始MADDPG算法,能将CDP提高7%,达到80.93%;在3艘AUV协同探测场景中提升0.6%,达到92.67%。[结论]APF−MADDPG算法可有效地提升AUV协同搜潜任务的探测效率和稳定性。未来研究可以进一步探索其他深度强化学习算法在同一搜潜场景下的性能对比,以进一步提升搜潜场景下多AUV协同的探测效率与协同作战能力。 展开更多
关键词 自主水下航行器 协同探测 应召搜潜 人工势场法 强化学习 声呐 APF−MADDPG 运动规划
在线阅读 下载PDF
A Trajectory-Guided Diffusion Model for Consistent and Realistic Video Synthesis in Autonomous Driving
7
作者 Beike Yu Dafang Wang 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 2026年第1期1075-1091,共17页
Scalable simulation leveraging real-world data plays an essential role in advancing autonomous driving,owing to its efficiency and applicability in both training and evaluating algorithms.Consequently,there has been i... Scalable simulation leveraging real-world data plays an essential role in advancing autonomous driving,owing to its efficiency and applicability in both training and evaluating algorithms.Consequently,there has been increasing attention on generating highly realistic and consistent driving videos,particularly those involving viewpoint changes guided by the control commands or trajectories of ego vehicles.However,current reconstruction approaches,such as Neural Radiance Fields and 3D Gaussian Splatting,frequently suffer from limited generalization and depend on substantial input data.Meanwhile,2D generative models,though capable of producing unknown scenes,still have room for improvement in terms of coherence and visual realism.To overcome these challenges,we introduce GenScene,a world model that synthesizes front-view driving videos conditioned on trajectories.A new temporal module is presented to improve video consistency by extracting the global context of each frame,calculating relationships of frames using these global representations,and fusing frame contexts accordingly.Moreover,we propose an innovative attention mechanism that computes relations of pixels within each frame and pixels in the corresponding window range of the initial frame.Extensive experiments show that our approach surpasses various state-of-the-art models in driving video generation,and the introduced modules contribute significantly to model performance.This work establishes a new paradigm for goal-oriented video synthesis in autonomous driving,which facilitates on-demand simulation to expedite algorithm development. 展开更多
关键词 Video generation autonomous vehicle diffusion model TRAJECTORY
在线阅读 下载PDF
Sensor Fusion Models in Autonomous Systems:A Review
8
作者 Sangeeta Mittal Chetna Gupta Varun Gupta 《Computers, Materials & Continua》 2026年第4期226-257,共32页
This survey presents a comprehensive examination of sensor fusion research spanning four decades,tracing the methodological evolution,application domains,and alignment with classical hierarchical models.Building on th... This survey presents a comprehensive examination of sensor fusion research spanning four decades,tracing the methodological evolution,application domains,and alignment with classical hierarchical models.Building on this long-term trajectory,the foundational approaches such as probabilistic inference,early neural networks,rulebasedmethods,and feature-level fusion established the principles of uncertainty handling andmulti-sensor integration in the 1990s.The fusion methods of 2000s marked the consolidation of these ideas through advanced Kalman and particle filtering,Bayesian–Dempster–Shafer hybrids,distributed consensus algorithms,and machine learning ensembles for more robust and domain-specific implementations.From 2011 to 2020,the widespread adoption of deep learning transformed the field driving some major breakthroughs in the autonomous vehicles domain.A key contribution of this work is the assessment of contemporary methods against the JDL model,revealing gaps at higher levels-especially in situation and impact assessment.Contemporary methods offer only limited implementation of higher-level fusion.The survey also reviews the benchmark multi-sensor datasets,noting their role in advancing the field while identifying major shortcomings like the lack of domain diversity and hierarchical coverage.By synthesizing developments across decades and paradigms,this survey provides both a historical narrative and a forward-looking perspective.It highlights unresolved challenges in transparency,scalability,robustness,and trustworthiness,while identifying emerging paradigms such as neuromorphic fusion and explainable AI as promising directions.This paves the way forward for advancing sensor fusion towards transparent and adaptive next-generation autonomous systems. 展开更多
关键词 Sensor fusion autonomous systems artificial intelligence machine learning sensor data integration intelligent systems
在线阅读 下载PDF
Autonomous dispatch trajectory planning of carrier-based vehicles:An iterative safe dispatch corridor framework
9
作者 Keyan Li Xin Li +7 位作者 Yu Wu Zhilong Deng Yan Wang Yishuo Meng Bai Li Xichao Su Lei Wang Xinwei Wang 《Defence Technology(防务技术)》 2026年第2期83-95,共13页
As carrier aircraft sortie frequency and flight deck operational density increase,autonomous dispatch trajectory planning for carrier-based vehicles demands efficient,safe,and kinematically feasible solutions.This pap... As carrier aircraft sortie frequency and flight deck operational density increase,autonomous dispatch trajectory planning for carrier-based vehicles demands efficient,safe,and kinematically feasible solutions.This paper presents an Iterative Safe Dispatch Corridor(iSDC)framework,addressing the suboptimality of the traditional SDC method caused by static corridor construction and redundant obstacle exploration.First,a Kinodynamic-Informed-Bidirectional Rapidly-exploring Random Tree Star(KIBRRT^(*))algorithm is proposed for the front-end coarse planning.By integrating bidirectional tree expansion,goal-biased elliptical sampling,and artificial potential field guidance,it reduces unnecessary exploration near concave obstacles and generates kinematically admissible paths.Secondly,the traditional SDC is implemented in an iterative manner,and the obtained trajectory in the current iteration is fed into the next iteration for corridor generation,thus progressively improving the quality of withincorridor constraints.For tractors,a reverse-motion penalty function is incorporated into the back-end optimizer to prioritize forward driving,aligning with mechanical constraints and human operational preferences.Numerical validations on the data of Gerald R.Ford-class carrier demonstrate that the KIBRRT^(*)reduces average computational time by 75%and expansion nodes by 25%compared to conventional RRT^(*)algorithms.Meanwhile,the iSDC framework yields more time-efficient trajectories for both carrier aircraft and tractors,with the dispatch time reduced by 31.3%and tractor reverse motion proportion decreased by 23.4%relative to traditional SDC.The presented framework offers a scalable solution for autonomous dispatch in confined and safety-critical environment,and an illustrative animation is available at bilibili.com/video/BV1tZ7Zz6Eyz.Moreover,the framework can be easily extended to three-dimension scenarios,and thus applicable for trajectory planning of aerial and underwater vehicles. 展开更多
关键词 autonomous dispatch trajectory planning Carrier-based vehicle Optimal control RRT^(*) Safe dispatch corridor
在线阅读 下载PDF
Energy Optimization for Autonomous Mobile Robot Path Planning Based on Deep Reinforcement Learning
10
作者 Longfei Gao Weidong Wang Dieyun Ke 《Computers, Materials & Continua》 2026年第1期984-998,共15页
At present,energy consumption is one of the main bottlenecks in autonomous mobile robot development.To address the challenge of high energy consumption in path planning for autonomous mobile robots navigating unknown ... At present,energy consumption is one of the main bottlenecks in autonomous mobile robot development.To address the challenge of high energy consumption in path planning for autonomous mobile robots navigating unknown and complex environments,this paper proposes an Attention-Enhanced Dueling Deep Q-Network(ADDueling DQN),which integrates a multi-head attention mechanism and a prioritized experience replay strategy into a Dueling-DQN reinforcement learning framework.A multi-objective reward function,centered on energy efficiency,is designed to comprehensively consider path length,terrain slope,motion smoothness,and obstacle avoidance,enabling optimal low-energy trajectory generation in 3D space from the source.The incorporation of a multihead attention mechanism allows the model to dynamically focus on energy-critical state features—such as slope gradients and obstacle density—thereby significantly improving its ability to recognize and avoid energy-intensive paths.Additionally,the prioritized experience replay mechanism accelerates learning from key decision-making experiences,suppressing inefficient exploration and guiding the policy toward low-energy solutions more rapidly.The effectiveness of the proposed path planning algorithm is validated through simulation experiments conducted in multiple off-road scenarios.Results demonstrate that AD-Dueling DQN consistently achieves the lowest average energy consumption across all tested environments.Moreover,the proposed method exhibits faster convergence and greater training stability compared to baseline algorithms,highlighting its global optimization capability under energy-aware objectives in complex terrains.This study offers an efficient and scalable intelligent control strategy for the development of energy-conscious autonomous navigation systems. 展开更多
关键词 autonomous mobile robot deep reinforcement learning energy optimization multi-attention mechanism prioritized experience replay dueling deep Q-Network
在线阅读 下载PDF
Noise-driven enhancement for exploration:Deep reinforcement learning for UAV autonomous navigation in complex environments
11
作者 Haotian ZHANG Yiyang LI +1 位作者 Lingquan CHENG Jianliang AI 《Chinese Journal of Aeronautics》 2026年第1期454-471,共18页
Unmanned Aerial Vehicle(UAV)plays a prominent role in various fields,and autonomous navigation is a crucial component of UAV intelligence.Deep Reinforcement Learning(DRL)has expanded the research avenues for addressin... Unmanned Aerial Vehicle(UAV)plays a prominent role in various fields,and autonomous navigation is a crucial component of UAV intelligence.Deep Reinforcement Learning(DRL)has expanded the research avenues for addressing challenges in autonomous navigation.Nonetheless,challenges persist,including getting stuck in local optima,consuming excessive computations during action space exploration,and neglecting deterministic experience.This paper proposes a noise-driven enhancement strategy.In accordance with the overall learning phases,a global noise control method is designed,while a differentiated local noise control method is developed by analyzing the exploration demands of four typical situations encountered by UAV during navigation.Both methods are integrated into a dual-model for noise control to regulate action space exploration.Furthermore,noise dual experience replay buffers are designed to optimize the rational utilization of both deterministic and noisy experience.In uncertain environments,based on the Twin Delay Deep Deterministic Policy Gradient(TD3)algorithm with Long Short-Term Memory(LSTM)network and Priority Experience Replay(PER),a Noise-Driven Enhancement Priority Memory TD3(NDE-PMTD3)is developed.We established a simulation environment to compare different algorithms,and the performance of the algorithms is analyzed in various scenarios.The training results indicate that the proposed algorithm accelerates the convergence speed and enhances the convergence stability.In test experiments,the proposed algorithm successfully and efficiently performs autonomous navigation tasks in diverse environments,demonstrating superior generalization results. 展开更多
关键词 Action space exploration autonomous navigation Deep reinforcement learning Twin delay deep deterministic policy gradient Unmanned aerial vehicle
原文传递
基于USBL的USV-AUV协同多目标路径规划
12
作者 米彦龙 杨惠珍 郭天阳 《水下无人系统学报》 2026年第1期148-156,174,共10页
面向无人水面艇(USV)辅助多自主水下航行器(AUV)作业应用背景,针对水下通信易受干扰、有效距离有限及协同稳定性不足等问题,提出一种基于超短基线(USBL)定位系统的USV-AUV多目标协同路径规划方法。通过分析USBL工作原理与海洋水声信号... 面向无人水面艇(USV)辅助多自主水下航行器(AUV)作业应用背景,针对水下通信易受干扰、有效距离有限及协同稳定性不足等问题,提出一种基于超短基线(USBL)定位系统的USV-AUV多目标协同路径规划方法。通过分析USBL工作原理与海洋水声信号传播特性,融合USBL信号有效区、射线声学理论定义的声线传播边界及声呐方程计算的最大作用距离,共同构建协同作业的稳定通信范围。在确保USV与AUV处于水声通信有效范围的前提下,进一步优化路径长度、路径平滑度和USV-AUV的通信性能,建立了USV-AUV协同路径规划的多目标优化模型,采用融合遗传算法(GA)、粒子群优化(PSO)和教学优化(TLBO)算法的协同优化策略求解。仿真实验探究了通信距离、AUV作业深度等参数对USV规划路径影响,结果表明,所提方法在满足USBL通信约束的同时,能够有效提升USV与AUV协同工作的稳定性和效率,为多AUV执行复杂海洋任务提供可靠保障。 展开更多
关键词 无人水面艇 自主水下航行器 超短基线定位系统 协同路径规划 多目标优化 水声通信 GAPSO-TLBO算法
在线阅读 下载PDF
一种故障检测与抗差估计协同的AUV容错导航算法
13
作者 肖睿彬 马铁锋 胡友峰 《水下无人系统学报》 2026年第1期157-166,共10页
自主水下航行器(AUV)组合导航系统在面对多普勒测速仪(DVL)缓变故障时,传统自适应滤波算法因噪声估计与故障检测机制相互冲突,难以实现有效容错。为此,文中提出一种融合长短期记忆(LSTM)网络故障检测与变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF... 自主水下航行器(AUV)组合导航系统在面对多普勒测速仪(DVL)缓变故障时,传统自适应滤波算法因噪声估计与故障检测机制相互冲突,难以实现有效容错。为此,文中提出一种融合长短期记忆(LSTM)网络故障检测与变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)/IGG-Ⅲ抗差滤波的协同容错导航方法。该方法通过LSTM网络实现对缓变故障早期特征的有效识别;在确认故障后将滤波器由VBAKF切换至IGG-Ⅲ抗差滤波模式,动态构造等价权矩阵以抑制故障量测影响;故障结束后恢复VBAKF以维持最优估计。实验结果表明,在DVL发生缓变故障时,所提方法的导航精度优于几种主流滤波算法,有效抑制了状态估计失真,提升了AUV组合导航系统在不确定水下环境中的定位精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 容错导航算法 组合与导航 长短期记忆 卡尔曼滤波 抗差估计
在线阅读 下载PDF
基于改进启发式RRT的AUV路径规划 被引量:1
14
作者 齐本胜 李岩 +2 位作者 苗红霞 陈家林 李成林 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期245-256,共12页
针对复杂水下环境中水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)路径规划问题,提出一种改进启发式快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees,RRT)的路径规划算法。针对路径点采样过程中缺乏目标导向性的问题,采用目标点... 针对复杂水下环境中水下自主航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)路径规划问题,提出一种改进启发式快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees,RRT)的路径规划算法。针对路径点采样过程中缺乏目标导向性的问题,采用目标点概率偏置采样策略与目标偏向扩展策略,可使目标节点在随机采样时成为采样点。在路径点扩展过程中,使非目标采样点的扩展结点位置偏向于目标点的方向,从而增强算法在随机采样与扩展过程中的目标搜索能力。为解决水下路径规划过程中存在过多无效搜索空间的问题,在随机采样过程中引入启发式采样策略,构建包含所有初始路径的采样空间子集,减小采样空间范围,从而提高算法的空间搜索效率。针对AUV在水下环境中抗洋流扰动能力不足的问题,采用速度矢量合成法,使AUV速度矢量与洋流速度矢量合成后指向期望路径的方向,从而抵消水流的影响。在山峰地形中叠加多个Lamb涡流模拟水下流场环境,进行多次仿真实验。实验结果表明:改进启发式RRT算法解决了采样过程中随机性问题,显著缩小了搜索空间,兼顾了路径的安全性与平滑性,并使AUV具有良好的抗洋流扰动能力。 展开更多
关键词 水下自主航行器 路径规划 偏向扩展 启发式RRT 速度矢量合成
原文传递
面向AUV水下回收的仿花瓣机械爪设计与水池试验
15
作者 刘玉红 张大卫 +2 位作者 苑满星 边德勇 郑竹玉 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第5期462-468,共7页
随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端... 随着海洋开发与利用区域不断向深、远海延伸,自主式水下航行器(AUVs)长期水下作业需求也愈发紧迫,因此,开展隐蔽、快速、安全的AUV水下回收技术研究具有重要的意义.针对AUV水下移动对接回收需求,同时基于现有水下移动对接回收装置末端执行机构的特点,受牵牛花瓣结构形状及开合运动规律启发,并结合空间折展机构,提出并设计了一款新型机械手式AUV水下回收装置末端执行机构——仿花瓣机械爪.仿花瓣机械爪主瓣可实现主动张合,带动可折展副瓣收拢与张开,结合主瓣上的被动柔性指可实现对AUV的牢固抓取.通过对仿花瓣机械爪的运动学分析获得了其运动规律及运动参数,机械爪主、副瓣面展开角均随电推杆行程的增加而减小,其变化范围分别为[0°,32°]和[0°,23.8°),完全展开后,花瓣最大开口尺寸为657 mm.通过水池试验验证了仿花瓣机械爪的预期运动及抓取效果;同时还探讨了机械爪偏心距离、机械爪开角及闭合速度对回收效果的影响.结果表明:偏心距仅对回收时间有较大影响,偏心距越大回收时间变长;而机械爪开角及闭合速度则主要影响最大碰撞力与回收时间,且机械爪闭合速度过快不利于成功回收. 展开更多
关键词 水下移动对接回收 自主式水下航行器(auv) 仿花瓣机械爪 柔性指 运动学分析
在线阅读 下载PDF
自适应量测-通信联合框架下基于RMPC的AUV编队控制
16
作者 王朝阳 刁维卿 +1 位作者 徐博 于双宁 《控制与决策》 北大核心 2025年第1期271-278,共8页
针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延... 针对复杂海洋环境下自主无人航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)编队协同控制问题,提出一种自适应量测-通信联合框架下基于鲁棒模型预测的编队控制策略.所提出方法能够避免基于水声广播的显式通信交互方式在水下复杂条件下的延迟和丢包等不利因素.首先,提出一种自适应量测-通信联合框架,利用非显式通信实现编队内部状态的观测,并引入自适应卡尔曼滤波对量测-通信链路中存在的外部扰动进行补偿;然后,在该框架下,设计辅助控制律并将其引入分布式鲁棒模型预测控制器,实现多条件约束下的AUV编队跟踪控制,并通过Hamilton函数和终端约束等理论验证编队控制器的稳定性;最后,通过对5艘AUV组成的编队在不同情景下的仿真结果进行对比分析,验证所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 auv 编队控制 自适应量测-通信联合框架 虚拟轨迹 鲁棒预测控制
原文传递
基于随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法
17
作者 张美燕 张帅 +1 位作者 蔡文郁 傅淑丹 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1056-1063,共8页
针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人... 针对多自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)的全覆盖路径规划问题,提出了一种考虑随机初始位置约束的多AUV覆盖路径规划方法(Dividing Areas based on Robots Initial Positions CPP,DARIP-CPP)。根据多自主水下机器人的随机初始位置对工作海域进行均衡区域划分,将划分所得的不重叠区域分配给多AUV进行独立覆盖路径规划,每台AUV利用生物启发神经网络(Bio-inspired Neural Network)优化各个区域的全覆盖路径。为了克服传统全覆盖路径规划中的“死区”问题,采用A^(*)路径规划算法进行“死区”逃离,沿着较短的路径快速到达未覆盖区域点。仿真结果表明,所提出的DARIPCPP方法可有效提高多AUV全覆盖目标区域的工作效率。 展开更多
关键词 auv 全覆盖路径规划 随机初始位置区域划分 生物启发式神经网络 A^(*)路径规划
在线阅读 下载PDF
元强化学习在AUV多任务快速自适应控制的应用
18
作者 徐春晖 杨士霖 +1 位作者 徐德胜 方田 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期89-96,共8页
为解决基于深度强化学习的AUV跟踪控制器在面临新任务时需从零开始训练、训练速度慢、稳定性差等问题,设计一种基于元强化学习的AUV多任务快速自适应控制算法——R-SAC(Reptile-Soft Actor Critic)算法。R-SAC算法将元学习与强化学习相... 为解决基于深度强化学习的AUV跟踪控制器在面临新任务时需从零开始训练、训练速度慢、稳定性差等问题,设计一种基于元强化学习的AUV多任务快速自适应控制算法——R-SAC(Reptile-Soft Actor Critic)算法。R-SAC算法将元学习与强化学习相结合,结合水下机器人运动学及动力学方程对跟踪任务进行建模,利用RSAC算法在训练阶段为AUV跟踪控制器获得一组最优初始值模型参数,使模型在面临不同的任务时,基于该组参数进行训练时能够快速收敛,实现快速自适应不同任务。仿真结果表明,所提出的方法与随机初始化强化学习控制器相比,收敛速度最低提高了1.6倍,跟踪误差保持在2.8%以内。 展开更多
关键词 auv 元强化学习 最优初始值模型参数 快速收敛
在线阅读 下载PDF
Numerical computation and analysis of high-speed autonomous underwater vehicle (AUV) moving in head sea based on dynamic mesh 被引量:3
19
作者 高富东 潘存云 +1 位作者 徐小军 韩艳艳 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2012年第11期3084-3093,共10页
Autonomous underwater vehicles (AUVs) navigating on the sea surface are usually required to complete the communication tasks in complex sea conditions. The movement forms and flow field characteristics of a multi-mo... Autonomous underwater vehicles (AUVs) navigating on the sea surface are usually required to complete the communication tasks in complex sea conditions. The movement forms and flow field characteristics of a multi-moving state AUV navigating in head sea at high speed were studied. The mathematical model on longitudinal motion of the high-speed AUV in head sea was established with considering the hydrodynamic lift based on strip theory, which was solved to get the heave and pitch of the AUV by Gaussian elimination method. Based on this, computational fluid dynamics (CFD) method was used to establish the mathematical model of the unsteady viscous flow around the AUV with considering free surface effort by using the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations, shear-stress transport (SST) k-w model and volume of fluid (VOF) model. The three-dimensional numerical wave in the computational field was realized through defining the unsteady inlet boundary condition. The motion forms of the AUV navigating in head sea at high speed were carried out by the program source code of user-defined function (UDF) based on dynamic mesh. The hydrodynamic parameters of the AUV such as drag, lift, pitch torque, velocity, pressure and wave profile were got, which reflect well the real ambient flow field of the AUV navigating in head sea at high speed. The computational wave profile agrees well with the experimental phenomenon of a wave-piercing surface vehicle. The force law of the AUV under the impacts of waves was analyzed qualitatively and quantitatively, which provides an effective theoretical guidance and technical support for the dynamics research and shape design of the AUV in real complex environnaent. 展开更多
关键词 computational fluid dynamics dynamic mesh autonomous underwater vehicle auv MOTION head sea viscous flowfield
在线阅读 下载PDF
基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法
20
作者 江亚峰 张亮 +2 位作者 袁明新 王舜 刘维 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2419-2427,共9页
为了提高自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的路径规划能力和效率,提出了基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法。基于社群信息传递机制,首先设计了全局短、长连接算子,实现了已规划路径点邻域内最优点搜索和邻域外... 为了提高自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的路径规划能力和效率,提出了基于社群信息传递机制的AUV路径规划算法。基于社群信息传递机制,首先设计了全局短、长连接算子,实现了已规划路径点邻域内最优点搜索和邻域外概率搜索;然后设计了局部短、长连接算子,实现了路径中心点的四边界衍生点搜索以及衍生点外可行路径连接;最后完成了AUV路径规划算法流程设计。6种模拟和2种海底地图仿真测试表明,与其他算法相比,该算法具有规划能力强、规划效率高以及规划路径光滑的优点。 展开更多
关键词 自主水下机器人 社群信息 长连接 短连接 路径规划
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 250 下一页 到第
使用帮助 返回顶部