基于分布式反集群算法的无人水面艇区域覆盖方法

• 作者: 庄宇飞 李亚南 蔡春伟 黄海滨
• 来源期刊: 导航与控制
• 学科: 工学
• 关键词: 无人水面艇 区域覆盖 分布式反集群算法 分布式信息图
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 无人系统
• 页码范围: 60-67
• 页数: 8页
• 分类号: TP273+.2
• 字数: 3833字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969／j.issn.1674-5558.2019.01.008

摘要

海上无人系统覆盖问题可广泛应用于搜索营救、区域侦察观测、信息采集等任务,针对无人水面艇对海面区域进行区域覆盖的问题,采用模仿独居动物社会行为的分布式反集群算法,使得无人水面艇系统能够通过自组织行为实现良好的动态覆盖性能,因此使其具有更高的可扩展性及环境适应性.首先建立个体的包含覆盖历史的信息图,其次进行反集群算法的避障、去中心化及自私这3个基本属性的数学公式描述,然后计算每个个体在每一时刻的最大化收益方向,使得每个个体能够最大化累计覆盖面积及最小化个体之间的重叠覆盖部分.仿真结果表明,基于覆盖历史及个体局部通信交互,能够实现避障功能,并且可以达到100%的覆盖率,同时可尽量减少重叠覆盖.