USV自適應(yīng)局部危險(xiǎn)規(guī)避方法研究.pdf

1、危險(xiǎn)規(guī)避技術(shù)是目前關(guān)于水面無(wú)人艇研究的重要方向之一。水面無(wú)人艇在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，需要能夠高度智能化、自適應(yīng)的躲避海面上的障礙物。危險(xiǎn)規(guī)避通常包括全局危險(xiǎn)規(guī)避和局部危險(xiǎn)規(guī)避。其中，全局危險(xiǎn)規(guī)避一般采取靜態(tài)的方法實(shí)現(xiàn)，在水面無(wú)人艇高速行使過(guò)程中，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的局部危險(xiǎn)規(guī)避更為重要。因此，針對(duì)水面無(wú)人艇自適應(yīng)局部危險(xiǎn)規(guī)避相關(guān)方法研究是很有意義的。
　　 本文主要研究了水面無(wú)人艇在復(fù)雜海洋環(huán)境中為了適應(yīng)海風(fēng)的影響進(jìn)行局部危險(xiǎn)規(guī)避的方法。海

2、洋環(huán)境復(fù)雜多變，對(duì)水面無(wú)人艇產(chǎn)生影響的海洋環(huán)境因素主要包括海風(fēng)、海浪、海流等。由于水面無(wú)人艇的高速特性，在其進(jìn)行危險(xiǎn)規(guī)避的航行過(guò)程中，海風(fēng)對(duì)其影響格外顯著。水面無(wú)人艇只有實(shí)現(xiàn)了可靠的危險(xiǎn)規(guī)避才能保證其自身的安全，為了進(jìn)一步提高水面無(wú)人艇的自適應(yīng)性，文中引入結(jié)合混沌思想的Q學(xué)習(xí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。本文具體完成的主要工作有：
　　 本文首先介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外水面無(wú)人艇的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，并指出了相關(guān)研究熱點(diǎn)，針對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的不足，提出本課題的研

3、究背景和意義。然后分析了復(fù)雜海洋環(huán)境對(duì)水面無(wú)人艇局部危險(xiǎn)規(guī)避的影響，同時(shí)介紹了國(guó)內(nèi)外水面無(wú)人艇局部危險(xiǎn)規(guī)避方法的研究現(xiàn)狀和取得的成果。接著改進(jìn)了一種可用于水面無(wú)人艇局部危險(xiǎn)規(guī)避的模糊ND方法。本文的重點(diǎn)是考慮在海風(fēng)作用下，研究水面無(wú)人艇的局部危險(xiǎn)規(guī)避方法，為了提高其局部危險(xiǎn)規(guī)避的自適應(yīng)能力，本文采用了學(xué)習(xí)的思想，引入了Q-學(xué)習(xí)的機(jī)制。文中論述了Q學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)過(guò)程，采用Q表來(lái)實(shí)現(xiàn)Q函數(shù)，學(xué)習(xí)過(guò)程中動(dòng)作的選擇和利用采用混沌思想和ε-greed