多水下滑翔機系統(tǒng)編隊變換和路徑規(guī)劃研究.pdf

1、水下滑翔機憑借自主性、長續(xù)航力以及攜帶的多種傳感設(shè)備，廣泛應(yīng)用于海洋采樣、海底地形地貌勘探和海洋平臺輔助作業(yè)等領(lǐng)域。相比于單個功能強大的水下滑翔機，由多個結(jié)構(gòu)相對簡單的水下滑翔機組成的系統(tǒng)可以提高任務(wù)完成的效率，而且對故障有著較高的容錯性;在大規(guī)模監(jiān)測和勘探任務(wù)中，發(fā)揮著越來越重要的作用。本文從以下幾個方面對多水下滑翔機系統(tǒng)進行了研究分析:
　　1.將多水下滑翔機系統(tǒng)看作一個虛擬的多體系統(tǒng)，把水下滑翔機個體視為多體系統(tǒng)中的一個剛體

2、，運用多體系統(tǒng)理論對多水下滑翔機系統(tǒng)進行了運動學(xué)分析，在廣義坐標(biāo)下用凱恩方法實現(xiàn)了系統(tǒng)的動力學(xué)建模。
　　2.將人工勢場方法和虛擬領(lǐng)航者方法結(jié)合，探討了多滑翔機系統(tǒng)編隊的構(gòu)建方式，得出了一種構(gòu)建任意形狀的穩(wěn)定的滑翔機編隊的方法。在此基礎(chǔ)上，利用虛擬領(lǐng)航者形成剛體結(jié)構(gòu)，在勢場的作用下，引導(dǎo)滑翔機向期望位置收斂，實現(xiàn)了多滑翔機系統(tǒng)編隊的靈活變換。
　　3.在對勢場進行離散的基礎(chǔ)上，研究了多水下滑翔機系統(tǒng)在障礙物環(huán)境中的路徑規(guī)劃的