技术特征：
1.一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，其特征在于，其操作步骤如下：a)，地图单元：高空中无人机采集海洋环境地图信息，包括地图范围大小及边界信息，并统计无人艇及多个障碍物在地图上的位置及范围信息，根据实时情况负责地图信息的实时更新；b)，障碍物单元：考虑实际中海洋环境的不确定因素，引入障碍物的静动态性特征；c)，无人机决策管理单元：无人机上的决策管理单元将所有观察信息整合，通过马尔可夫决策过程进行问题建模，设计相应的奖惩函数作为导航避障效果的反馈指标，构建深度神经网络来拟合导航避障能力，并进行智能决策，产生无人艇在导航避障过程中的下一步决策动作；d)，无人艇导航避障执行单元：无人艇接收并执行来自无人机决策管理单元所发送的动作指令，进而以实现整个导航避障过程。2.根据权利要求1所述的一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，其特征在于，高空中无人机采集海洋环境的地图信息，其中包括地图的大小及边界信息，无人艇及多个障碍物在地图中的位置信息等，不仅统计地图信息，并根据实时改变进行信息更新。3.根据权利要求1所述的一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，其特征在于，步骤b)在障碍物单元的管理中，引入了海洋环境的不确定性信息，即考虑在实际情况中出现的障碍物的静动态移动特性。4.根据权利要求1所述的一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，其特征在于，步骤c)该无人机决策管理单元阶段是最关键的步骤，首先无人机上的决策管理单元将所有观察信息整合，包括地图信息及障碍物信息等，其次通过马尔可夫决策过程进行问题建模，设计相应的奖惩函数作为导航避障效果的反馈指标，分别考虑无人艇在走出地图边界、撞到障碍物、到达终点，或是位于地图中某一合法位置的中间状态时这四种不同状态所产生的奖惩回报，然后构建深度神经网络来拟合导航避障能力，进行智能决策，产生无人艇在导航避障过程中的下一步决策动作。5.根据权利要求1所述的一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，其特征在于，步骤d)无人艇导航避障单元是实践执行单元，它用于接收决策管理单元所发出的动作执行并进行执行，在一序列决策动作的导引下以完成整个导航避障过程。
技术总结
本发明提出的一种无人机与无人艇结合的导航避障方法，本方法的操作步骤是：(1)地图单元；(2)障碍物单元；(3)无人机决策管理单元；(4)无人艇导航避障执行单元。在该方法中首先通过高空中无人机采集海洋环境地图信息，包括障碍物信息及相关的出发点终点位置等信息，并且考虑环境的不确定因素，即引入障碍物的动态性特征。然后无人机上的决策管理单元将所有观察信息整合，通过马尔可夫决策过程进行问题建模，然后构建无人智能体导航避障的仿真模拟环境，并利用深度强化学习算法来训练无人智能体完成导航避障任务。设计相应的奖惩函数作为导航避障效果的反馈指标，构建深度神经网络来拟合导航避障能力，并进行智能决策，产生无人艇在导航避障过程中的下一步决策动作。无人艇执行无人机决策管理单元所产生的一序列决策动作，以此完成无人艇的导航避障功能。该方法区别于传统的路径规划类方法，不仅提高规划的实时性，并提高规划效率，且实现异构型多智能体的协同作业，具有很大的现实意义。具有很大的现实意义。具有很大的现实意义。
技术研发人员：武星 钟鸣宇 陈成 赵明
受保护的技术使用者：无锡中盾科技有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/7/14