复杂动态环境下基于弱通信的AUV三维编队控制研究

由于现有编队控制技术不能完全满足复杂、动态环境下多AUV系统协同作业的需要，本项目拟以构建实际多AUV系统为目标，针对AUV编队弱通信、弱观测、三维队形的特殊性，主要研究：（1）弱通信、弱观测条件下AUV三维编队控制方法；（2）复杂动态环境下多AUV协调避碰规划；（3）AUV编队控制半物理仿真技术。主要创新：提出基于相对距离信息的编队控制方案，将克服弱通信和弱观测对AUV之间信息传递、相互感知的限制；提出把三维队形简化为二维平面队形和平面队形与主机器人的空间队形的思想，将开辟三维编队控制方法研究的新思路；引入离散事件动态系统理论对AUV协调避碰过程进行建模分析，将从逻辑层次上解决避碰与编队之间、多AUV避碰行为之间的冲突问题。通过对AUV编队控制相关科学问题和技术难点的探索研究，为未来构建具备复杂、动态环境下作业能力的多AUV系统提供可行的技术方案和理论依据。