形成海洋區(qū)域信息化、精細化、立體化管理，提高我國海洋安全保障、應急處置、環(huán)境監(jiān)測和海上智能化作業(yè)能力，是實現(xiàn)海上絲綢之路經(jīng)濟繁榮穩(wěn)定的重要保障，是我國建設成為海洋強國，提升負責任大國形象的強大助力。本書是編者在多年從事多智能體協(xié)同控制和海洋通信技術(shù)研究基礎上整理而成，重點介紹了臨近海面空間內(nèi)多智能體通信組網(wǎng)優(yōu)化方法以及臨近海面空間內(nèi)多智能體協(xié)同任務規(guī)劃方法，為相關(guān)領域研究者提供理論指導。
任佳簡介：男 漢族 34歲，中共黨員。海南大學副教授，博士生導師。長期在電子與通信工程領域從事教學和科研工作。主要研究方向包括人工智能技術(shù)和海洋通信技術(shù)。研究成果獲得海南省科技進步二等獎1次，發(fā)表論文25篇，SCI/EI索引16篇，出版專著2部，申報國家發(fā)明專利10項，軟件著作權(quán)4項。目前承擔國家科技合作專項1項、國家自然科學基金2項。
目 錄
目 錄 I
圖目錄 I
表目錄 I
第1章 臨近海面空間多智能體協(xié)同技術(shù) 1
1．1 海洋智能裝備應用前景 1
1．2 多智能體協(xié)同技術(shù)研究進展 3
1．2．1 海洋智能裝備 3
1．2．2 多智能體協(xié)同任務規(guī)劃 6
1．2．3 多智能體通信組網(wǎng)優(yōu)化 12
1．3 臨近海面空間內(nèi)多智能體協(xié)同關(guān)鍵問題 13
1．4 本書主要內(nèi)容 16
1．4．1 海上多智能體編隊編成 16
1．4．2 海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制 16
1．4．3 基于時間窗口機制的集中式任務規(guī)劃 17
1．4．4 基于任務一致性的分布式任務規(guī)劃 17
1．5 本書組織結(jié)構(gòu) 18
第2章 無人水面艇技術(shù) 20
2．1 引言 20
2．2 早期USV的應用 20
2．3 現(xiàn)代USV的原型-貓頭鷹系列 23
2．4 現(xiàn)代USV技術(shù)發(fā)展 25
2．4．1 軍用USV技術(shù)發(fā)展 25
2．4．2 民用USV技術(shù)發(fā)展 37
2．5 本章小結(jié) 42
第3章 海上多智能體編隊編成 43
3．1 引言 43
3．2 編隊編成問題描述 43
3．2．1 編隊編成基本原則 43
3．2．2 編隊編成問題描述 44
3．3 海上多智能體編隊編成模型 44
3．3．1 編隊任務執(zhí)行效能 44
3．3．2 編隊編成模型 47
3．4 基于DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法 48
3．4．1 粒子群優(yōu)化算法描述 48
3．4．2 DNBPSO算法描述 51
3．4．3 基于DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法描述 53
3．4．4 基于DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法實現(xiàn) 55
3．5 仿真實驗與分析 56
3．5．1 實驗環(huán)境與條件假設 56
3．5．2 仿真實驗與結(jié)果分析 58
3．6 本章小結(jié) 60
第4章 海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制 61
4．1 引言 61
4．2 海上無線電波傳播模型 61
4．2．1 海上無線電波傳播環(huán)境 62
4．2．2 海上無線電波傳播損耗預測模型 62
4．3 網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制模型 65
4．3．1 鏈路通信質(zhì)量模型 66
4．3．2 網(wǎng)絡連接收益模型 66
4．3．3 網(wǎng)絡連接成本模型 67
4．4 基于DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法 68
4．4．1 基于DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法描述 68
4．4．2 基于DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法實現(xiàn) 70
4．5 基于EM-DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法 72
4．5．1 基于EM-DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法描述 72
4．5．2 基于EM-DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法實現(xiàn) 74
4．5．3 基于EM-DPSO的海上多智能體通信網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化控制算法復雜度分析 76
4．6 仿真實驗與分析 77
4．6．1 實驗環(huán)境與條件假設 77
4．6．2 仿真實驗與結(jié)果分析 78
4．7 本章小結(jié) 81
第5章 海上多智能體協(xié)同打擊時敏目標集中式任務規(guī)劃 82
5．1 引言 82
5．2 協(xié)同打擊時敏目標問題描述 82
5．3 協(xié)同打擊時敏目標集中式任務規(guī)劃算法 83
5．3．1 集中式任務分配 83
5．3．2 在線路徑規(guī)劃 87
5．3．3 集中式任務規(guī)劃算法實現(xiàn) 89
5．4 仿真實驗與分析 91
5．4．1 實驗環(huán)境與條件假設 91
5．4．2 仿真與分析 92
5．5 本章小結(jié) 97
第6章 海上多智能體協(xié)同目標跟蹤分布式任務規(guī)劃 98
6．1 引言 98
6．2 協(xié)同目標跟蹤問題描述 99
6．2．1 通信決策 99
6．2．2 動態(tài)任務分配 100
6．2．3 跟蹤路徑規(guī)劃 100
6．3 通信決策機制 100
6．4 協(xié)同目標跟蹤分布式任務規(guī)劃算法 101
6．4．1 分布式動態(tài)任務分配 101
6．4．2 跟蹤路徑在線規(guī)劃 104
6．4．3 分布式任務規(guī)劃算法實現(xiàn) 105
6．5 仿真實驗與分析 107
6．5．1 實驗環(huán)境與條件假設 107
6．5．2 仿真與分析 107
6．6 本章小結(jié) 115
參考文獻 117
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