3。2二维水下环境模型建立 12

3。3多AUV协作搜寻路径选择策略 13

3。4仿真实验参数设置 14

3。5二维搜寻仿真 15

3。5。1无故障情况下搜寻多目标 15

3。5。2有故障情况下搜寻多目标 17

3。6基于分区的搜寻二维搜寻仿真 19

3。6。1无故障情况下分区搜寻多目标 20

3。6。2有故障情况下分区搜寻多目标 21

3。7仿真结果分析 24

3。8小结 26

总结与展望 27

参考文献 28

致谢 29

1 绪论

1。1研究背景和意义来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

世界经济不断发展、科技不断进步，人民生活水平也不断提高，同时对资源的需求与日俱增，导致了人口、资源、环境等问题进一步加剧，迫使人们不得不将目光投向海洋资源[1]。海洋环境的保护和管理，海洋资源的研究及开发利用，以及海洋教育已经受到各国的普遍重视。海洋占地球表面积的71%，同时也含有丰富的资源[2-3]，海洋中的生物资源、化学资源、矿产资源、能源[4]以及海上航运交通皆对人类的生存发展和世界文明的振兴进步有着重大的影响。开发利用海洋资源迫在眉睫。众所周知，深海压力巨大，环境非常恶劣。不论是沉船打捞、海上救生、光缆铺设[5]，还是资源勘探和开采，一般的设备都很难完成。于是人们将目光集中到了机器人身上，希望通过借助机器人来完成这些海洋工程，为人类开辟更广阔的生存空间。

AUV便是为了解决各类海洋工程而诞生。AUV不断发展，已经可以在较少人类干预的条件下，独立进行海域环境的探测，人类终于从海洋探测的艰辛任务中解放出来。AUV的诞生，大大扩展了人类探索空间的范围，提高了人类探索未知海洋的能力。随着海洋探测工作的不断发展和深入，单个AUV工作的局限性逐渐暴露，无法解决愈加复杂和繁重的海洋工作，科学家开始研究出多水下机器人系统（MultipleAutonomousUnderwaterVehicleSystem，简称MAUVS或多AUV系统）。多AUV系统具有高度并行性、冗长性等特点，可以通过相互协调合作完成复杂的水下作业任务，是单个水下机器系统所无法比拟的。利用多AUV系统对指定的海洋区域进行探测，可以大大提高探测效率与探测到目标的几率。多AUV技术作为海洋智能机器人技术发展到一定阶段的产物将会得到广泛应用，

水下机器人的主要任务是水下寻找和识别目标，并采集目标信息，这就要求它具有精确地运动控制和搜索能力。海洋环境复杂多变，水下机器人本身具有耦合效应，水下机器人运动又是非线性的，时变的，这就导致一般的经典控制算法应用于水下机器人运动控制时，很难取得满足要求的控制效果。所以需要设计一个可靠的控制算法来保证它安全、准确地工作。

1。2水下机器人论文网

水下机器人也被称为无人潜水器，它是一种通过遥控或自主操作方式、使用机械手或

其他工具代替或辅助人去完成水下作业任务的装置，能够在水下浮游或在水底行走，具有视觉和感知系统。水下机器人具有以下三个基本特点：(1)移动性：移动是指水下机器人在海底爬行、附着在结构物上行进或在海水中浮游。(2)感知性：能够感知机器人自身的内部变化以及外部环境的变化。(3)操作性：拥有完成使命所需的执行机构，并能自主地或在人的参与下完成水下作业。1。2。1水下机器人分类