多无人艇对目标的动态围捕方法研究

《多无人艇对目标的动态围捕方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文多无人艇对目标的动态围捕方法研究硕士研究生：王洛泽指导教师：李刚副教授学科、专业：控制科学与工程论文主审人：刘利强副教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文多无人艇对目标的动态围捕方法研究硕士研究生：王洛泽指导教师：李刚副教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制科学与工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfort

2、heDegreeofM.EngResearchonTargetDynamicHuntingMethodforMulti-USVCandidate:WangLuozeSupervisor:A/Prof.LiGangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlscienceandEngineeringDateofSubmission:Dec,2017DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEnginee

3、ringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔

4、滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要多无人艇协同技术是无人艇研究领域的重

5、要研究方向，而多无人艇对目标的动态围捕问题是多无人艇协作技术领域的一个热点问题，本文的工作围绕围捕问题展开。首先，通过对多无人艇围捕问题全面描述，将围捕过程分为任务分配阶段和协作围捕阶段。然后引入免疫系统理论，将其与围捕问题结合起来。针对围捕过程中表现出来的免疫特性，设计了一种基于免疫理论的分层式多无人艇群体体系结构和混合型个体无人艇体系结构。这种结构可以使多无人艇之间的协作和单个无人艇的避碰同时进行，提高了无人艇的作战能力和躲避危险能力。其次，开展了围捕过程中任务分配方法的研究。将围捕系统中的任务分配转化为个体无人艇对任务的选

6、择。提出基于免疫理论的无人艇与任务的免疫模型，此模型将无人艇比作B细胞，将无人艇对任务的选择行为比作抗体，将任务比作抗原，通过无人艇群体和目标集合的形式化描述，将任务选择问题转化为抗体浓度计算的问题。最终依据抗体浓度的大小，个体无人艇作出任务的选择。然后，针对协作围捕阶段，利用免疫理论，构建协作围捕过程中的免疫网络模型，提出了一种基于该模型的协作围捕方法。该方法对抗原进行了数学化描述，对抗体进行了适当的编码，通过对围捕过程的分析，构造出了抗原与抗体的亲和度，抗体之间的刺激系数与抑制系数等的计算公式，利用这些参数求得抗体浓度从而确

7、定无人艇的运动行为。最后，设计仿真案例，验证本文提出的任务分配和协作围捕方法的可行性以及优越性。关键词：免疫系统；体系结构；任务分配；协作围捕ABSTRACTMulti-USVcollaborativetechnologyisanimportantresearchdirectioninthefieldofunmannedsurfacevehicles.AndtheMulti-USVhuntingoftargetsisahottopicinthefieldofmulti-USVcollaboration.Thispaperfocu

8、sesonthisissue.Inthispaper,firstly,acomprehensivedescriptionoftheMulti-USVhuntingproblemismade,andtheprocessofhuntingissubdividedin