面向水下目标搜索的USV&UUV编队协同队形规划

邹佳运，张文清，曲泓玥，孙 巍

（1.中国人民解放军海军潜艇学院，青岛 266199；2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室，青岛 266237）

1 引 言

无人探测技术具有隐蔽性好、配置灵活、成本低廉、无人员损失、可在恶劣偏僻地区长时间工作等优势。在水下目标的无人探测中，较常见的为无人水面航行器（Unmanned Surface Vehicle,USV）系统及无人水下航行器（Unmanned Underwater Vehicle, UUV）系统，其中USV工作于水面，其搭载能力较强，能源方面可搭载大量的蓄电池甚至内燃机系统，可支撑先进的实时通信系统和高性能数据处理系统；UUV工作于水下，其搭载量的限制使其在能源方面只能依赖于搭载的蓄电池，故其航速慢、通信能力差、数据处理能力低，但在水下工作时，由于不受海面波浪影响，声学传感器的工作平台更为稳定，同时受海面风成噪声及雨噪声的影响更小且可利用可靠声路径进行探测，其水下目标探测能力更强。

以往的无人编队问题研究大多集中于同构编队[1-2]，同构编队虽然可有效提高探测效能，但编队中平台类型和功能单一，限制了其应用的灵活性。异构编队探测是目前集群探测研究的热门方向，根据各种类平台的特点，合理分配各平台任务，扬长避短，提高整体探测效能[3]。USV和UUV作为主要的海洋无人装备，可根据各自特点构建USV&UUV系统，UUV以其优秀的探测能力，承担水声信号的收集任务；USV则以其优秀的通信、数据处理能力[4]，承担与岸基或有人母船的数据传输和对编队中各UUV的指挥控制、信息融合任务，由此构成以USV为中心的集中式搜索编队。……