改进RRT算法在未知三维环境下AUV目标搜索中的应用

摘要

针对未知水下环境下的自主水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)目标搜索问题,传统方法搜索速度慢且以解决二维平面下搜索问题为主,本文提出了一种基于改进RRT(rapid-exploration random tree)的未知三维环境目标搜索算法。在搜索方面,分别建立了包括目标存在概率地图、不确定度地图、区域遍历度地图在内的实时地图并设定其更新规则,根据搜索目标建立决策函数;在局部规划方面,将滚动规划与改进RRT算法相结合,规划出到搜索决策点的路径。二者的结合,实现了AUV在三维空间下在线实时搜索。仿真表明,该算法具有较强的遍历能力,提高了三维空间下目标搜索的速度。