海上多智能体任务协同下的快速组网方法研究

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1、学校代码：１０５８９学号：＂０８１０００２０００７１分类号：密级：藝一诲斋犬養硕±学位论文题海上《钓能体任务协ＮＫ的化速飢网方法硏究作者；李媛指导教师：杜文才教授巧佳副教授专业：信息与通信工程二０—六年杆时间：．月ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦａｓｔＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓｏｆ－ＭａｒｉｔｉｍｅＭｕｌｔｉａｇｅｎｔｕｎｄｅｒＴａｓｋＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎＰａｒｔ

2、ｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔＦｏｒｔｈｅＭａｓ化ｒＤｅｇｒｅｅｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＬｉＹｕａｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＤｕＷｅｎ乂ａｉＲｅｎＪｉａｐ，Ｍａｏｒ：ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｊｇｇＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｉｍｅ：Ｍａｙ２０１６，海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明：，是本人在导师的指导下本人郑重声明所呈交的学位论文，独立进行研究工

3、作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。。本声明的法律结果由本人承担：＞论文作者签名：日期：奶占年ｇ月＾？日学位论文版权使用授权说明本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即；学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大学巧Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或

4、扫描等复制乎段保存和汇编本学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：■田期：ｊ风矣年＾月口期：也年ｒ月义１０＂＂本人已经认真飼读ＣＡＬＩＳ髙校学位论文全文数据库发布章程，同意将本人＂＂＂的学位论文提交ＣＡＬＩＳ髙校学位论文全文数据库＾全文发布，并可按章程一二中规定享受相关权益。同意论文提交后滞后：回幸每；□年；□年发布。＾论文作者签名：献导瞧名；Ｈ期：么４年＾月）Ｕ］日期＾年广月日一＾ク摘要＂＂一一随着建设带路方针政策的提出，海洋资源的开发和利用日益得

5、到重视，海上环境监测、船舶搜救和海洋资源勘探等海上活动也日益频繁，而人类活动范围和能力有限，因此，越来越多的智能体（如无人机和无人船等）被应用到海洋环境中，协助人类共同完成海上作业任务。为保证任务完成效率，研巧构建智能体群内的无线通信网络具有越来越重要的意义。本论文通过研巧Ａｄｈｏｃ组网算法和无线传感器网络組网算法两类不同的组网方式，及其各自的代表算法，分析出海上沮网环境和陆地组网环境的差别，提出了适用于海洋通信环境的多智能体快速组网算法，在此基础上研巧多智能体任务协同分配策略，最后研究

6、了在通信区域内该算法中ｓｉｎｋ节点相互之间的通信距离发生变化时的运动路径变化。具体研巧成果如下：（１）本文的应用背景为海上狙网环境，智能体网络由技术完备的无人机和无人船构成。首先从址出节点位置因素分析得出海上组网不同于陆地组网，是因为海上节点与ｓｉｎｋ节点间的距离远大于陆地节点到ｓｉｎｋ节点（多为基站）的距离，导致海上组网过程中传输信息的丢失情况较陆地组网情况更为严重，从而影响到智能体与控制中也的通信效果，降低任务执行质量。针对这个问题，本文采用多架无人机代替原固定基站成为海上多智能体任务

7、快速组网算法中的一ｓｉｎｋ节点，提出种适用于海上环境的多智能体快速分簇组网算法，产生的簇头节点即可就近与无人机节点进行通信，大大缩短了通信距离，从而减少信息丢失。通过与其他算法的仿真结果对比说明该算法在海上组网环境中具有更好的性能。在此基础上，本文还研究了多智能体任务协同分配策略，针对任务分配过程中簇内或簇间产生的分配冲突问题提出相应的解决方案。（２）在提出的海上多智能体快速分簇组网算法中要求作为ｓｉｎｋ节点的无人机需要飞到特定区域内，然而无人机节点之间还需进行相互通信，从而防止两节点间的

8、通信距离过大趙出通信范围而无法进行通信，或是通信距离过小而导致两个无人祝节点发生碰撞。因此本文针对无人机协同飞行问趣还研巧了在聚合、队形保持Ｗ及避碰这Ｈ种因巧的影响下无人机飞行路径的变化情况。关键词：海洋通信快速分簇组网算法；ｓｉｎｋ节点位置无人机协同飞行；；Ａｂｓｔｒａｃｔｕ＂Ｗｉ化化ｅｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆｃａｒｒ