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基于禁忌搜索算法的AUV动态路径规划策略 被引量：8
1
作者 殷文正 姜卫东 陶金 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期144-150,共7页
为有效提高水下传感器网络中未知节点的定位效率并降低网络能耗,提出一种改进禁忌搜索算法的Autonomous Underwater Vehicle(AUV)动态路径规划策略.所提出的算法和策略,采用六边形部署算法,寻找合适的虚拟锚节点位置,以达到最佳覆盖效果... 为有效提高水下传感器网络中未知节点的定位效率并降低网络能耗,提出一种改进禁忌搜索算法的Autonomous Underwater Vehicle(AUV)动态路径规划策略.所提出的算法和策略,采用六边形部署算法,寻找合适的虚拟锚节点位置,以达到最佳覆盖效果;然后通过在AUV节点上配置定向天线,获取未知节点方位信息;再次,利用改进的禁忌搜索算法,选定AUV节点下一步目标虚拟锚节点,引导AUV节点移动.该文通过改进的禁忌搜索算法设置两个禁忌集,防止AUV节点重复搜索,并辅助AUV节点移动方向判定,保证未知节点的定位覆盖率.为验证所提策略有效性,对所提该策略和静态路径规划算法中的典型算法Scan算法进行对比分析计算.仿真表明,基于禁忌搜索算法的AUV动态路径规划策略较Scan算法移动路径长度明显减少,虚拟锚节点数目有所降低,能有效降低能耗,延长网络寿命.同时,由于Received Signal Strength Indicator(RSSI)测距法存在误差,误差值设置为虚拟锚节点到未知节点的真实距离的10%,仿真得出基于禁忌搜索算法的AUV动态路径规划策略较Scan算法,定位精度有所提高. 展开更多
关键词 水下传感器网络 auv节点 动态路径规划 禁忌搜索算法
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融合测深/测距信息的水下同步定位与建图技术 被引量：1
2
作者 朱益贤 马腾 +2 位作者 范佳佳 漆池 李晔 《无人系统技术》 2023年第4期10-21,共12页
针对测深信息同步定位与建图技术(SLAM)应用于AUV中由于使用的多波束测深声呐相邻测量条带无信息冗余导致的帧间运动估计缺失和回访历史位置前无法准确定位问题,提出了一种融合测深/测距信息的水下SLAM技术。此方法在测深数据关联基础上... 针对测深信息同步定位与建图技术(SLAM)应用于AUV中由于使用的多波束测深声呐相邻测量条带无信息冗余导致的帧间运动估计缺失和回访历史位置前无法准确定位问题,提出了一种融合测深/测距信息的水下SLAM技术。此方法在测深数据关联基础上,通过AUV和信标之间的声学通信增加测距信息约束,实现对AUV位置的实时估计。针对距离量测中的异常值易导致SLAM算法失效这一困难,提出了一种概率图形分割算法,同时,提出一种应用信息论节点约简算法,解决了测深/测距SLAM中位姿图中节点过多导致的算法实时性差难题。结合海上实测数据开展回放式仿真试验,结果表明:概率图形分割算法能够准确地识别出距离量测异常值,应用信息论节点约简算法能够剔除位姿图中的多余节点,缩短约60%程序运行时间;所提出的融合测深/测距信息的水下SLAM技术的绝对轨迹误差平均值为9.55 m,定位效果相较于测深信息SLAM(11.58 m)和仅测距SLAM(21.40 m)有明显提升。 展开更多
关键词 智能水下机器人 同步定位与建图技术 测深/测距信息 异常值判别 节点剔除
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基于多节点到达时间差的相对位姿测量系统 被引量：4
3
作者 赵慎 乔纯捷 王跃科 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第3期194-198,共5页
在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低。针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法。对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多... 在AUV对接逼近阶段,光学成像敏感器位姿测量性能受水下杂散光干扰和姿态角增加而降低。针对这个问题,提出一种新的基于多节点信号到达时间差的相对位姿测量方法。对接平台配置多个声发射换能器,同步发射具有多址能力的声信号;AUV配置多接收换能器,利用测量的到达时间差结合换能器节点的几何位置关系,通过线性迭代直接解算AUV与对接平台之间的相对位姿,保证定位精度,节省运算开销。仿真结果表明,所提出测量算法精度高,能够满足水下对接逼近阶段的相对位姿测量需求。 展开更多
关键词 auv水下对接 相对位姿 多节点测量 到达时间差 线性迭代
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节点运动对多AUV协同系统全网完成度的影响 被引量：2
4
作者 梁庆卫 张鑫 闫晓航 《水下无人系统学报》 2021年第2期170-175,共6页
多AUV协同系统(MAUVS)具有作业范围广、功能强、工作效率高等特点。面对复杂的海洋环境,系统节点在执行任务过程中需要调整自己的运动状态,运动状态的改变会导致节点间通信距离发生变化,并产生多普勒频移,影响协同系统通信性能。基于此... 多AUV协同系统(MAUVS)具有作业范围广、功能强、工作效率高等特点。面对复杂的海洋环境,系统节点在执行任务过程中需要调整自己的运动状态,运动状态的改变会导致节点间通信距离发生变化,并产生多普勒频移,影响协同系统通信性能。基于此,文中从拓扑结构出发,考虑误码率和水下通信的时延特性,提出使用全网完成度来描述系统通信性能的可靠性,并给出全网完成度的计算方法。通过算例分析了不同运动状态下通信距离变化对通信链路的影响,给出了节点运动对MAUVS全网完成度的影响,从一定程度上证明了全网完成度描述MAUVS通信网络可靠性的合理性。 展开更多
关键词 多auv协同系统 节点运动 可靠性 全网完成度
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基于总线的分布式水下航行器控制器设计 被引量：2
5
作者 顾俊卿 张福斌 《电子设计工程》 2013年第9期49-51,54,共4页
提出了一种基于CAN总线的分布式水下航行器控制器的设计方法,主要描述了其硬件总体设计方案和实现办法。控制器作为分布式控制系统的一个节点,与其他节点之间以CAN总线连接并形成网络,相互传输数据和控制命令,每个节点都有主控计算机,... 提出了一种基于CAN总线的分布式水下航行器控制器的设计方法,主要描述了其硬件总体设计方案和实现办法。控制器作为分布式控制系统的一个节点,与其他节点之间以CAN总线连接并形成网络,相互传输数据和控制命令,每个节点都有主控计算机,以实现计算任务的分散化。控制器以基于ARM架构的MCU为控制计算机,搭载隔离模块、CAN控制器和收发器、数据存储模块、I/O接口模块、RS232模块等电路。该控制器的特点是体积和功耗小,通讯功能强,可实现智能控制、数据采集处理,故障发现等控制功能。 展开更多
关键词 水下航行器 CAN总线 分布式控制 ARM
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