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不确定海洋环境中多AUV访问固定节点的五层路径规划器

机器人学 2023-11-14 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

本文介绍了一种用于多自主水下航行器(AUV)访问多个节点的五层路径规划器,可在随机海洋环境中高效完成任务。首先,预规划层求解单AUV路径规划问题以找到最优巨型路线(GR),基于GR分割估算所需AUV数量,并为每个AUV分配访问节点。其次,路径规划层为每个AUV规划单独路线。在航行过程中,路径规划层为各AUV提供任意两点间的物理路径,而驱动层负责路径跟踪与避障。最后,在随机海洋环境中可能出现偏离初始计划的情况,因此基于拍卖的协调层以分布式方式驱动AUV间的在线任务协调。在多种不同场景中进行了仿真实验以测试所提规划器的性能,有前景的结果表明,与现有方法相比,所提方法减少了7.5%的AUV使用量。在使用相同数量AUV时,配备该规划器的舰队平均任务完成率提高了6.2%。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.06579,
  title  = {Five-Tiered Route Planner for Multi-AUV Accessing Fixed Nodes in Uncertain Ocean Environments},
  author = {Jiaxin Zhang and Meiqin Liu and Senlin Zhang and Ronghao Zheng and Shanling Dong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.06579},
  year   = {2023}
}