基于水下机器人的水下环境监测方法及系统

专利主权项内容

1.一种基于水下机器人的水下环境监测方法，其特征在于，所述基于水下机器人的水下环境监测方法包括：获取水下机器人集群中多个水下机器人的设备参数数据，并获取待监测目标水域的水下环境数据；根据所述设备参数数据以及所述水下环境数据，分别构建每个水下机器人的水下监测智能体；根据所述水下监测智能体分别采集每个水下机器人的水下运行状态数据，并根据所述水下运行状态数据计算对应的速度数据和位置数据；根据所述速度数据和位置数据，对所述多个水下机器人进行动态逆控制和环境反馈调整，生成每个水下机器人的第一机器人水下执行动作；根据所述第一机器人水下执行动作，对所述多个水下机器人进行信息共享和协作分析，得到对应的初始机器人集群协作控制策略；具体包括：通过预置的信息共享函数，对所述多个水下机器人进行信息共享，得到单个水下机器人的信息，所述信息共享函数为：，/>表示总共享信息，/>表示单个水下机器人的信息，/>表示水下机器人数量；通过预置的决策同步函数，对所述多个水下机器人进行决策同步分析，得到单个水下机器人的决策，所述决策同步函数为：/>，/>表示同步决策，/>表示单个水下机器人的决策，/>表示水下机器人数量；通过预置的任务分配函数，对所述多个水下机器人进行任务分配，得到单个水下机器人的任务，所述任务分配函数为：/>，/>表示单个机器人的任务，/>表示总任务，/>表示水下机器人数量；通过预置的协调控制函数，根据所述第一机器人水下执行动作对所述多个水下机器人进行协作分析，得到每个水下机器人的协作控制信息，所述协调控制函数为：，/>表示水下机器人i的第一机器人水下执行动作，/>表示水下机器人i的邻居集合，/>表示调节系数，/>表示水下机器人/>和水下机器人/>的状态，/>表示领导智能体的状态；对单个水下机器人的信息、决策和任务以及每个水下机器人的协作控制信息进行策略转换，得到水下机器人集群对应的初始机器人集群协作控制策略；通过预置的深度Q网络进行交互学习和执行动作优化，得到每个水下机器人的第二机器人水下执行动作，并对所述初始机器人集群协作控制策略进行控制策略优化，得到目标机器人集群协作控制策略；根据所述目标机器人集群协作控制策略对所述水下机器人集群进行模拟测试与性能评估，得到综合性能评估结果；根据所述综合性能评估结果，通过所述水下机器人集群对所述目标水域进行水下环境监测，输出水下环境监测反馈结果。