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公开(公告)号：CN109784201A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201811580108.7
申请日：2018-12-24
申请人： 中国海洋大学
摘要： 本发明所述基于四维风险评估的AUV动态避障方法，建立增加相对时间信息的四维风险评估模型，应用采取连续状态离散动作空间的强化学习算法DQN，以适应不确定的环境空间，实现提高AUV自学习能力与自适应性能力、以自主动态避障提高AUV航行的安全性能。主要包括有以下步骤：1)构建实用地图系统，在巡航状态下，根据前视声呐采集的数据构建障碍物相对于AUV的三维位置地图；2)建立四维风险评估模型；筛选出重点障碍物进行避碰，根据风险系数，选择避障动作与否；3)根据AUV当前状态，经强化学习，输出避碰动作行为；输出的动作行为，经底层控制模块传输至执行机构，形成具体的避碰行为作用于AUV；4)处理将强化学习样本处理后存储在样本库中；抽取样本，强化学习进行学习更新。
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公开(公告)号：CN109784201B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN201811580108.7
申请日：2018-12-24
申请人： 中国海洋大学
摘要： 本发明所述基于四维风险评估的AUV动态避障方法，建立增加相对时间信息的四维风险评估模型，应用采取连续状态离散动作空间的强化学习算法DQN，以适应不确定的环境空间，实现提高AUV自学习能力与自适应性能力、以自主动态避障提高AUV航行的安全性能。主要包括有以下步骤：1)构建实用地图系统，在巡航状态下，根据前视声呐采集的数据构建障碍物相对于AUV的三维位置地图；2)建立四维风险评估模型；筛选出重点障碍物进行避碰，根据风险系数，选择避障动作与否；3)根据AUV当前状态，经强化学习，输出避碰动作行为；输出的动作行为，经底层控制模块传输至执行机构，形成具体的避碰行为作用于AUV；4)处理将强化学习样本处理后存储在样本库中；抽取样本，强化学习进行学习更新。
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公开(公告)号：CN110941261B
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN201910996488.0
申请日：2019-10-19
申请人： 中国海洋大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明公开一种自主式水下航行器多区域遍历路径规划方法，包括(1)基于局部区域遍历方法生成局部区域路径，并统计各局部区域所有可能的遍历起始点；(2)基于L‑SHADE优化方法分析出最优遍历顺序和各局部区域最佳的遍历起始点；(3)根据获得的最佳遍历起始点位置和最优遍历顺序组合局部遍历路径，生成最优的遍历路径。本方案通过优化步骤有效减少了水下航行器转弯次数，使水下航行器执行任务过程更加容易控制，姿态更加稳定；并且通过构建适应度函数，由L‑SHADE优化方法计算寻优，保证获取最优的的区域遍历顺序和最佳的局部区域遍历起始点，总之，本方案方法受任务起始点位置影响较小，不仅高效而且稳定，具有较高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN110941261A
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201910996488.0
申请日：2019-10-19
申请人： 中国海洋大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明公开一种自主式水下航行器多区域遍历路径规划方法，包括(1)基于局部区域遍历方法生成局部区域路径，并统计各局部区域所有可能的遍历起始点；(2)基于L-SHADE优化方法分析出最优遍历顺序和各局部区域最佳的遍历起始点；(3)根据获得的最佳遍历起始点位置和最优遍历顺序组合局部遍历路径，生成最优的遍历路径。本方案通过优化步骤有效减少了水下航行器转弯次数，使水下航行器执行任务过程更加容易控制，姿态更加稳定；并且通过构建适应度函数，由L-SHADE优化方法计算寻优，保证获取最优的的区域遍历顺序和最佳的局部区域遍历起始点，总之，本方案方法受任务起始点位置影响较小，不仅高效而且稳定，具有较高的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN109213204A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811196477.6
申请日：2018-10-15
申请人： 中国海洋大学
IPC分类号： G05D1/12
摘要： 本发明公开一种基于数据驱动的AUV海底目标搜寻航行系统及方法，所述系统包括任务信息处理模块、侧扫声呐、目标特征提取模块、高度计、一级路径生成模块、二级路径生成模块、三级路径生成模块、自主决策模块和AUV执行机构；任务信息处理模块接收任务信息、并结合AUV自身位置状态对其进行处理，得出动态栅格海图坐标，由一级路径生成模块生成一级路径点集；结合侧扫声呐探测到的声呐图像，由目标特征提取模块将得到目标区域坐标传送给二级路径生成模块生成二级路径点集；基于高度计测得的高度数据传送给三级路径生成模块，生成三级路径点集；最后由自主决策模块基于三种点集得到一条AUV路径，并传送给AUV执行机构。本发明可以实现对海底目标的搜寻的同时兼顾避碰定高航行，可以提高海底目标搜寻的效率。
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公开(公告)号：CN109213204B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201811196477.6
申请日：2018-10-15
申请人： 中国海洋大学
IPC分类号： G05D1/12
摘要： 本发明公开一种基于数据驱动的AUV海底目标搜寻航行系统及方法，所述系统包括任务信息处理模块、侧扫声呐、目标特征提取模块、高度计、一级路径生成模块、二级路径生成模块、三级路径生成模块、自主决策模块和AUV执行机构；任务信息处理模块接收任务信息、并结合AUV自身位置状态对其进行处理，得出动态栅格海图坐标，由一级路径生成模块生成一级路径点集；结合侧扫声呐探测到的声呐图像，由目标特征提取模块将得到目标区域坐标传送给二级路径生成模块生成二级路径点集；基于高度计测得的高度数据传送给三级路径生成模块，生成三级路径点集；最后由自主决策模块基于三种点集得到一条AUV路径，并传送给AUV执行机构。本发明可以实现对海底目标的搜寻的同时兼顾避碰定高航行，可以提高海底目标搜寻的效率。
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