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C空间几何理论在AUV路径规划中的应用
| 论文题名： | C空间几何理论在AUV路径规划中的应用 |
| 关键词： | 自主水下航行器;水下机器人;路径规划;C空间几何;几何特征 |
| 摘要： | 自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)是高技术的集成体。随着水下机器人向大范围、大深度、长时间、多功能作业的发展，要求每项相关技术都要跟上需求，路径规划技术作为自主能力的一个重要方面，同样要适应大范围、大深度、长时间、多功能作业的发展趋势。本文以解决大范围三维海洋环境的AUV路径规划问题为目标，提出了基于C空间几何理论的路径规划方法。 首先，利用C空间理论对三维海洋环境进行建模，根据障碍物的几何特征，用规则的几何体近似障碍物，根据AUV的尺寸和运动特性确定膨胀半径，建立C空间障碍模型。得到包含高浓缩信息量的障碍物信息集合，大幅缩减大范围三维空间的环境信息量。 其次，创造性的提出了模拟皮筋特性，基于C空间障碍物模型的路径规划算法，求解出并证明规则几何体上任意两点间的最短路径，由此得到了三维空间内的全局最短路。在复杂多障碍物环境下，利用angle抉择参数表，逃脱局部极小，得到全局最短路径。 晟后通过路径仿真和仿真案例的仿真结果，证明了路径规划算法的正确、快速、有效以及灵活性，该算法能够快速的处理大范围三维包含海流因素的路径规划问题，并且设有针对任务的处理接口，具有实际应用价值。 |
| 作者： | 柴艳丽 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 严浙平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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