《舰船科学技术》

文章标题:考虑海洋环境影响的AUV路径规划算法研究

文章作者:王海龙, 王迪, 王冰, 刘萌萌, 王俊伟
关 键 字:AUV;三维路径规划;改进蚁群算法;洋流;海底地形
文章摘要:针对自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)在全局路径规划环境模型的复杂性问题,本文采用栅格法进行环境建模。在数学优化模型中,综合了路径长度、能耗和路径平滑度为评价准则。本文提出一种考虑海洋地形及涡流影响的AUV路径规划改进蚁群算法,通过改进初始信息素分布,提出一种基于轴向-基础双高斯混合分布的初始化策略,并采用自适应的启发函数因子以及信息素因子和挥发素得到最优解。同时,考虑AUV在海底运行时的三维空间,需要目标点进行引导来加快收敛速度进而改进启发函数。最后根据海底地形信息和由涡流形成的洋流模型,设置2种地形进行仿真实验。通过实验可以得出,本文所提算法求解精度更高、收敛速度更快、稳定性更强。