內容簡介
形成海洋區域信息化、精細化、立體化管理，提高我國海洋安全保障、應急處置、環境監測和海上智慧型化作業能力，是實現海上絲綢之路經濟繁榮穩定的重要保障，是我國建設成為海洋強國，提升負責任大國形象的強大助力。本書是編者在多年從事多智慧型體協同控制和海洋通信技術研究基礎上整理而成，重點介紹了臨近海面空間內多智慧型體通信組網最佳化方法以及臨近海面空間內多智慧型體協同任務規劃方法，為相關領域研究者提供理論指導。
目 錄
圖目錄I
表目錄I
第1章 臨近海面空間多智慧型體協同技術1
1.1 海洋智慧型裝備套用前景1
1.2 多智慧型體協同技術研究進展3
1.2.1 海洋智慧型裝備3
1.2.2 多智慧型體協同任務規劃6
1.2.3 多智慧型體通信組網最佳化12
1.3 臨近海面空間內多智慧型體協同關鍵問題13
1.4 本書主要內容16
1.4.1 海上多智慧型體編隊編成16
1.4.2 海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制16
1.4.3 基於時間視窗機制的集中式任務規劃17
1.4.4 基於任務一致性的分散式任務規劃17
1.5 本書組織結構18
第2章 無人水面艇技術20
2.1 引言20
2.2 早期USV的套用20
2.3 現代USV的原型-貓頭鷹系列23
2.4 現代USV技術發展25
2.4.1 軍用USV技術發展25
2.4.2 民用USV技術發展37
2.5 本章小結42
第3章 海上多智慧型體編隊編成43
3.1 引言43
3.2 編隊編成問題描述43
3.2.1 編隊編成基本原則43
3.2.2 編隊編成問題描述44
3.3 海上多智慧型體編隊編成模型44
3.3.1 編隊任務執行效能44
3.3.2 編隊編成模型47
3.4 基於DNBPSO的海上多智慧型體編隊編成算法48
3.4.1 粒子群最佳化算法描述48
3.4.2 DNBPSO算法描述51
3.4.3 基於DNBPSO的海上多智慧型體編隊編成算法描述53
3.4.4 基於DNBPSO的海上多智慧型體編隊編成算法實現55
3.5 仿真實驗與分析56
3.5.1 實驗環境與條件假設56
3.5.2 仿真實驗與結果分析58
3.6 本章小結60
第4章 海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制61
4.1 引言61
4.2 海上無線電波傳播模型61
4.2.1 海上無線電波傳播環境62
4.2.2 海上無線電波傳播損耗預測模型62
4.3 網路拓撲最佳化控制模型65
4.3.1 鏈路通信質量模型66
4.3.2 網路連線收益模型66
4.3.3 網路連線成本模型67
4.4 基於DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法68
4.4.1 基於DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法描述68
4.4.2 基於DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法實現70
4.5 基於EM-DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法72
4.5.1 基於EM-DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法描述72
4.5.2 基於EM-DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法實現74
4.5.3 基於EM-DPSO的海上多智慧型體通信網路拓撲最佳化控制算法複雜度分析76
4.6 仿真實驗與分析77
4.6.1 實驗環境與條件假設77
4.6.2 仿真實驗與結果分析78
4.7 本章小結81
第5章 海上多智慧型體協同打擊時敏目標集中式任務規劃82
5.1 引言82
5.2 協同打擊時敏目標問題描述82
5.3 協同打擊時敏目標集中式任務規划算法83
5.3.1 集中式任務分配83
5.3.2 線上路徑規劃87
5.3.3 集中式任務規划算法實現89
5.4 仿真實驗與分析91
5.4.1 實驗環境與條件假設91
5.4.2 仿真與分析92
5.5 本章小結97
第6章 海上多智慧型體協同目標跟蹤分散式任務規劃98
6.1 引言98
6.2 協同目標跟蹤問題描述99
6.2.1 通信決策99
6.2.2 動態任務分配100
6.2.3 跟蹤路徑規劃100
6.3 通信決策機制100
6.4 協同目標跟蹤分散式任務規划算法101
6.4.1 分散式動態任務分配101
6.4.2 跟蹤路徑線上規劃104
6.4.3 分散式任務規划算法實現105
6.5 仿真實驗與分析107
6.5.1 實驗環境與條件假設107
6.5.2 仿真與分析107
6.6 本章小結115
參考文獻117
