[发明专利]一种面向渔业捕捞的无人船群协同自组织作业系统及方法

权利要求书

1.一种面向渔业捕捞的无人船群协同自组织作业系统实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤A通过无人船群协同自组织作业系统建立一个无人船群协同自组织捕捞作业机制；

步骤B采用主无人船和从无人船式协同导航定位技术对无人船群进行精确定位；

步骤C根据作业区域和作业环境，制定协同搜索策略和协同路径跟踪策略，并根据策略完成探鱼、追踪鱼群、拖网和收网作业；

所述步骤A还包括：

建立一个基于协同学理论的无人船群协同捕捞作业识别模型；

各类无人船之间经过“合作-竞争-协调”三步连续动态协同过程；

所述合作过程，根据无人船群的多组组合状态获取组合向量，并且将组合向量自动转换成的特征向量进行计算，构造出序参量，形成协同神经网络；

所述竞争过程，将组合的特征向量输入到神经网络，当各组合状态通过合作投射到决策序参量时，其各序参量之间进行竞争，当序参量迭代后认知网络收敛达到稳定，则所述序参量使系统进入定常状态；

所述协调过程，将无人船群协同自组织作业系统进入定常状态的序参量输出的测量数据进行协调运算，得到无人船群协同自组织作业系统协同组合识别的结果；

所述主无人船和从无人船式协同导航定位方法包括：

基于双领航者的主无人船和从无人船式协同导航定位；

从无人船根据前向合成速度及航向角建立运动方程，基于从无人船的运动方程和从无人船与主无人船的位置关系得到量测方程，从无人船接收主无人船位置及相对距离后，通过量测方程解算自身位置；

量测方程中必须包含待估计的状态信息，获得量测更新后，依据扩展卡尔曼滤波，从无人船的位置状态得到更新，从而完成对从无人船的协同导航定位。

2.根据权利要求1所述的面向渔业捕捞的无人船群协同自组织作业系统实现方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

制定无人船群协同搜索策略和协同路径跟踪策略；

无人船群协同搜索时，根据作业区域选择协同搜索策略，当作业区域横向距离大于纵向距离时，采用平行协同搜索策略；当作业区域横向距离小于纵向距离时，采用分批次协同搜索策略；当作业区域横、纵向距离相近时，采用象限协同搜索策略；

无人船群协同路径跟踪时，根据目标任务选择协同路径跟踪策略，当无人船群追踪鱼群时，采用协同圆形路径跟踪策略；当无人船群运动时，采用协同直线路径跟踪策略。