復雜海域下三維地形生成及路徑規(guī)劃方法研究.pdf

1、隨著相關技術的不斷發(fā)展與成熟，水下機器人（AUV）得到了廣泛的應用。例如在深海甚至冰下進行海洋資源的調查與評估、海底石油管道與越洋電纜的檢測與維修等。水下機器人智能水平高低的重要因素之一是其路徑規(guī)劃能力。而路徑規(guī)劃與地理信息技術（GIS）的發(fā)展密切相關。隨著GIS技術的日漸成熟，在AUV領域，基于各種GIS技術的路徑規(guī)劃方法研究已經(jīng)成為一個重要研究方向。
　　傳統(tǒng)的二維GIS技術已經(jīng)很難滿足日益復雜的技術要求，為此，三維GIS技術

2、應運而生并迅速成為研究熱點。ESRI公司的ArcGIS產品在眾多的GIS產品中應用最廣，并逐漸成為新的GIS產業(yè)標準。本文在分析利用ArcGIS Engine三維模型的基礎上，對三維數(shù)字海圖進行了二次開發(fā)。在路徑規(guī)劃方面，蟻群算法憑借其良好的實時性、較小的時間復雜度，以及可以得到相對較短的路徑等優(yōu)點獲得了廣泛應用。然而蟻群算法仍存在著收斂速度慢的缺點，針對此缺點，論文對信息素揮發(fā)因子與信息強度進行改進，通過實驗驗證，改進后的蟻群算法收斂

3、速度明顯提高。
　　本文的主要研究內容如下：
　　(1)以ArcGIS Engine作為三維GIS開發(fā)框架，完成了復雜海域下三維地形生成及路徑規(guī)劃仿真系統(tǒng)的開發(fā)。
　　(2)針對三維海圖的復雜環(huán)境，在原有蟻群算法基礎上，對信息素揮發(fā)因子?與信息素強度Q進行了研究，提出了強收斂蟻群算法用于三維路徑規(guī)劃，使得獲取最短路徑的收斂速度得到了顯著提高。
　　(3)蟻群算法規(guī)劃出來的路徑都是連接一系列點的折線，在折線的頂點，