郭兴海, 计明军, 张卫丹, 张金伟, 孔灵睿
为更好地完成水下探测任务, 提升潜行效率, 本文提出了自主水下航行器 (autonomous underwater vehicle, AUV)在可变洋流中的全局路径规划方法. 首先, 识别潜行区域地形与静态障碍物, 建立以三维空 间路径最短与路径平滑度最大为约束的多目标函数, 利用提出的改进QPSO算法求解, 生成初始路径; 其 次, 考虑水下环境中不确定障碍物的存在和时变洋流的干扰, 将动态障碍物信息更新在控制图上, 用高斯 噪声对洋流速度进行估计, 确保AUV实现动态躲避与适应洋流变化以输出稳定的速度; 最后, 建立观测 与惩罚函数来实时调整初始路径, 得到更为科学合理的潜行路径. 仿真结果表明, 本文提出的全局规划方 法求解的路径能使AUV潜行更加平稳与安全, 使其具有更好的自主能力; 所提改进算法与常规算法对比, 改进的QPSO算法求解多目标离散问题所得解的精度与质量更好.