由于海上环境条件不稳定,通信条件可能会受到干扰、衰减或丢失,因此通信的可靠性相对较低.对此,提出了一种弱通信环境下的船舶自主编队协调控制研究方法.首先,基于有向图理论建立了主从式编队通信拓扑结构,为多船舶协同控制提供了清晰的信息交互框架.进而,针对通信延迟与通信失效两类典型弱通信场景,分别设计了相应的控制律.最后,根据导航推测对船舶的相邻船舶进行预测,以此实现船舶自主编队控制.结果表明,在通过障碍物后,编队能够快速重组;在1.5 秒通信时延下,相邻船舶在 X 轴方向相对速度收敛至零,Y 轴方向速度一致收敛于 1m/s,位置误差由 2m 显著减小,且运行轨迹呈现出高度一致的协同性.表明上述方法能有效提升弱通信条件下船舶编队的适应性、鲁棒性与控制精度,为实现可靠的自主编队控制提供了解决方案.由于海上环境条件不稳定,通信条件可能会受到干扰、衰减或丢失,因此通信的可靠性相对较低.对此,提出了一种弱通信环境下的船舶自主编队协调控制研究方法.首先,基于有向图理论建立了主从式编队通信拓扑结构,为多船舶协同控制提供了清晰的信息交互框架.进而,针对通信延迟与通信失效两类典型弱通信场景,分别设计了相应的控制律.最后,根据导航推测对船舶的相邻船舶进行预测,以此实现船舶自主编队控制.结果表明,在通过障碍物后,编队能够快速重组;在1.5 秒通信时延下,相邻船舶在 X 轴方向相对速度收敛至零,Y 轴方向速度一致收敛于 1m/s,位置误差由 2m 显著减小,且运行轨迹呈现出高度一致的协同性.表明上述方法能有效提升弱通信条件下船舶编队的适应性、鲁棒性与控制精度,为实现可靠的自主编队控制提供了解决方案. Read More