面向水下目标搜索的USV&UUV编队协同队形规划

针对异构USV&UUV编队的水下目标搜索效能最大化问题,开展了编队队形规划方法研究.为满足多样化的水下目标探测任务需求,依托USV和UUV各自在通信与水下目标探测方面的特长,将其编组成以USV为中心通信平台、以多UUV为水下目标探测子平台的异构水下目标探测编队.根据声呐方程建立了基于多声呐探测性能评估的概率感知模型,根据水声环境及探测系统参数定量地给出系统对区域内各处目标的探测能力;为应对复杂的水下目标搜索任务需求,提出以搜索正面宽度及编队覆盖面积为优化准则,利用层次分析法的思想,实现了多准则的融合统一;进而,利用粒子群算法,对评估模型中的队形参数寻优.算例结果表明,该方法有效地实现了异构编队多优化准则下的搜索队形的最优规划.该方法可为USV&UUV编队的水下目标搜索队形提供指导.