面向自主水下航行器的水下围捕与捕获

在本文中，我们考虑使用多个自主水下航行器（AUV）在三维水域中对水下实体进行围困并最终捕获的问题。我们在考虑和不考虑测深的情况下均求解了该问题。我们提出的用于三维环境中距离受限感知的算法基于稀疏且不规则的观测来捕获一个有限速度的实体。在对实体进行初次孤立目击后，其实体所在位置的不确定性在其AUV系统部署期间不断增长。为了 containment 该实体，在初始目击点周围利用岛屿及其他地形（若可用）作为围笼的一部分，建立一个初始围笼，即由感知足迹构成的屏障。初始围笼建立后，系统等待第二次目击，以及创建更小、可收缩围笼的可能机会。此过程持续进行，直到某一时刻可以创建该更小围笼，从而实现捕获，即实体被直接且持续地感知。我们提出了一组解决上述场景的算法，并通过一组示例展示了其性能。所提算法结合了最小割问题、集合覆盖问题、线性瓶颈指派问题和汤姆逊问题的解。