多无人水下航行器(UUV)协作在海洋观测中有着重要的作用。本项目针对水声通讯时延、数据丢失等实际问题,开展面向海区监视的多UUV协同控制研究,主要研究内容和创新点包括①在切换系统框架下建立多UUV分散式估计模型,提出通讯受限下基于信息一致性的多UUV分散式环境参数估计方法;②考虑多UUV的通讯拓扑约束,利用虚拟Voronoi中心点的思想对海区进行动态分割,提出面向固定海区持续监视的多UUV覆盖控制方法;③在多时空约束条件下,建立面向大范围海域移动观测的多UUV协同航迹规划模型,通过对协调空间概率路标的启发式搜索,提出协调空间下基于滚动优化的多UUV航迹规划方法。最后通过仿真及实验验证本项目提出的算法。通过本项目的研究,为多UUV协同控制的工程应用提供技术基础。
英文主题词Unmanned underwater vehicle;Coverage control;Cooperative control;Task allocation;Path planning