基于海图数据的auv全局路径规划方法研究

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1、哈尔滨L程人学硕士学位论文；；；iiiji；ii；；i；；i；；i'Fiiiiiii；ii；ii；iiiiiiiji；；iiiiiiiii摘要自治式水下机器人作为重要的潜水设备，它的研究不仅有重要的经济意义，也是军事和政治的迫切需要。本文所阐述的内容是在海洋非线性、非结构环境下自治式水下机器人(AUV)全N路径规划技术，以及AUV仿真管理计算机软件系统的研制开发。本文讨论了采用基于栅格类环境描述的激活值传播算法进行海洋环境下的路径规划，并给出了无海流情况下规划所得路径的仿真曲线，同时提出海流影响下的路径规划的解决方法，以及三维路径规划的方法。路径规划是人工智能研究的

2、一个经典问题，将遗传算法(geneticalgorithm，GA)应用于路径规划是一个很有意义的研究方向。本文也讨论了采用改进遗传算法进行全局路径规划的方法。最后就激活值传播算法与遗传算法在全局路径规划中的应用进行了分析和比较。以电子海图为核心模块的AUV仿真管理计算机软件系统的研制开发不仅提高了人机界面的质量．而且该系统无论对全局路径规划算法还是对AUV在海洋环境下的动态控制策略都是一个很好的检验平台。“海洋地貌勘测”这一具体案例的仿真联调试验结果表明采用激活值传播算法的基于电子海图大范网海洋环境下的全局路径规划是可行的，同时AUV仿真管理计算机软件系统也很好地满

3、足了试验要求。关键词：自治水下机器人；电子海图；全局路径规划；激活值传播算法；遗传算法哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractAutonomousUnderwaterVehicle(AUV)isakindoflmpoaantunderwaterequipment．Itsresearchhasaprofoundeconomicmeaningandisimminentlyneededowingtomilitaryandpoliticsreasons．ThispaperpresentsmethodsofAUVglobalpathplanninginnonlinearan

4、dnonstructuralOceanenviromentThispaperalsodescribesthedevelopmentofthesoftwaresystemintheAUVsimulationmanagementcomputer．Theglobalpathplanningintheoceanenviromentusingactivitypropagationalgorithm(AP)isstudiedinthispaper．Theresultsofthepathplanningwithoutregardtotheoceancurrentaregiven．

5、Themethodsforthe3Dcaseandthecaseundertheoceancurrentinfluencearealsointroduced．Pathplanningisaclassicalprobleminartificialintelligence．Theapplicationofgeneticalgorithm(GA)tOthepathplanningproblemisameaningfulresearchdirection．Thispaperalsoproposesanimprovedgeneticalgorithmforpathplanni

6、ngproblemsFinallythispapercomparesandanalysestheAPandGAintheapplicationofpathplanningproblems．ThedevelopmentofAUVsoftwaresystemwhichkernelmoduleiselectronicchartimprovesthequalityofman—machineinterfaceThesystemisagoodtestplatformnotonlyfortheglobalpathplanningalgorithmsbutalsofortheAUV

7、dynamiccontrolstrategiesintheoceanenviroment．Theexperimentinthecaseof‘‘oceanphysiognomyreconnaissance’’showsthattheapplicationofAPinlargescaleseaenviromentisefficientandtheAUVsoftwaresystemnicelymeetstheexperimentdemand．Keywords：AUV；electronicchart；globalpathplanning；AP；geneticalgori