面向海洋环境自适应采样的多AUV协同定位

Abstract

高效、准确的水质监测对海洋资源开发具有重要意义，自治式潜水器（AUV）在海洋环境监测中有广阔的应用前景。针对单个 AUV 执行面向海洋标量场估计的水质采样任务时存在的效率低、可靠性差、覆盖率不足和定位准确性差等问题，提出了一种基于多AUV的协同定位与自适应采样系统。系统中每个AUV定期向队友广播自己收集到的采样数据，并根据接收到的队友数据，基于扩展卡尔曼滤波器进行自定位矫正。根据收集到的采样数据，AUV 以高斯过程建模环境标量场，使用差分进化路径规划器在线规划后续采样路径。仿真结果表明，所提方案有效降低了多AUV系统的定位误差，提升了对环境标量场的估计精度。

Keywords

• 自治式潜水器
• 协同定位
• 高斯过程
• 自适应采样
• 路径规划