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摘要:本发明公开了一种多UUV对均匀分布目标的布阵搜索方法,属于多水下无人航行器技术领域,针对目标航向、速度已知,且目标通过时间和通过位置均在一定区间内均匀分布的情形,建立典型场景下的多UUV布阵搜索模型;根据多UUV布阵搜索模型,计算多UUV拦截均匀分布目标的有效相对搜索区面积,根据目标通过时间和通过位置均在一定区间内均匀分布的特点,计算目标可能出现位置区域的面积,并由多UUV有效相对搜索区面积与目标可能出现位置区域面积的比值来计算目标布阵搜索发现概率,通过计算概率极大值,确定UUV往返搜索最佳航速和UUV布阵间距。本发明提出的多UUV拦截目标的阵地布设方法,提高了均匀分布目标的布阵搜索发现概率,从而提高关键航路航行的安全性。
主权项:1.一种多UUV对均匀分布目标的布阵搜索方法,其特征在于,采用多无人水下航行器UUV进行对均匀分布目标进行布阵搜索,包括以下步骤:步骤1根据目标航向、速度以及通过时间和通过位置的均匀分布信息,建立典型场景下的多UUV布阵搜索模型;步骤1的实现过程具体包括如下步骤:步骤11所述无人水下航行器UUV的探测半径为千米级,探测范围为球体状,在目标深度的平面上布设UUV拦截目标;对于目标航向为φ0、目标速度为Vm、目标通过布阵搜索线的时刻范围为[T0,T1]的典型场景,T0为开始时刻、T1为结束时刻,沿目标航向的垂直方向设置布阵搜索线,以布阵搜索线的左端点为坐标原点,建立直角坐标系;步骤12根据UUV使用数量N、布阵搜索线的宽度L,确定UUV布阵间距为获得典型场景下的多UUV布阵搜索模型;步骤2根据所述多UUV布阵搜索模型,计算每个UUV往返搜索的有效相对搜索区面积,并求出多UUV往返搜索有效相对搜索区总面积;步骤2具体包括以下步骤:步骤21根据步骤1构建的所述多UUV布阵搜索模型,目标通过时间范围区间长度是UUV巡逻单程时间的m倍,计算每个UUV往返搜索的有效相对搜索区面积,具体步骤如下:步骤211计算最左侧UUV有效相对搜索区面积S1,最左侧UUV一个搜索单程的相对搜索区为航迹线段OA1组成的搜索区,最左侧UUV有效相对搜索区面积为 其中r为UUV探测半径,Vm为目标速度,Vu为UUV搜索航行速度,L0为UUV布阵间距,步骤212计算从左侧起第2个到第N-1个UUV的有效相对搜索区面积S2: 步骤213计算最右侧UUV的有效相对搜索区面积S3: 步骤22计算所有UUV有效相对搜索区面积之和Su,即Su=S1+N-2S2+S3步骤3根据所述多UUV布阵搜索模型,计算目标可能出现位置区域的面积;步骤4根据所述多UUV有效相对搜索区面积与目标可能出现位置区域面积的比值,计算目标布阵搜索发现概率,通过计算概率极大值,确定UUV往返搜索最佳航速和UUV布阵间距。
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百度查询: 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 南京邮电大学 一种多UUV对均匀分布目标的布阵搜索方法
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