基于電子海圖的AUV全局路徑規(guī)劃研究.pdf

1、全局路徑規(guī)劃技術(shù)是決定機(jī)器人智能化水平高低的關(guān)鍵技術(shù)，它是自主導(dǎo)航中的一個(gè)重要組成部分。對(duì)于智能水下機(jī)器人(AUV)來(lái)講，在有障礙物存在和其它限制的條件下尋找一條安全、高效的路徑是十分重要的。全局路徑規(guī)劃一般分為環(huán)境建模和路徑搜索兩個(gè)部分。本文針對(duì)AUV在大范圍海洋環(huán)境下航行的需要，研究利用電子海圖進(jìn)行AUV全局路徑規(guī)劃環(huán)境建模的方法，并給出了考慮海流因素的路徑搜索算法。 本文首先介紹了AUV的發(fā)展概況及路徑規(guī)劃的相關(guān)問(wèn)題，論述

2、了全局路徑規(guī)劃中環(huán)境建模和路徑搜索的一些方法。接著詳細(xì)介紹了考慮海流因素的全局路徑規(guī)劃搜索算法，將海流因素加入到GA算法的評(píng)價(jià)函數(shù)中，AUV在航行時(shí)充分利用海流以減少自身能量的消耗。采用分層思想將全局路徑規(guī)劃由二維空間拓展到三維空間。針對(duì)GA收斂速度慢的缺點(diǎn)引入了PSO作為特殊算子，提高了算法的收斂速度。 在環(huán)境建模方面，利用電子海圖獲得海洋環(huán)境信息進(jìn)行AUV全局路徑規(guī)劃環(huán)境建模。針對(duì)柵格法和幾何法分別提出了環(huán)境建模方法。通過(guò)仿