本课题面向AUV自主航行的应用需求，针对现有研究中对AUV航行环境考虑不充分等问题，开展动态不确定环境下的AUV航路在线自主规划方法研究工作，提炼了水下海洋环境场实时动态构建、实时海流影响下的突发威胁运动状态估计、基于实时海洋环境和突发威胁信息的航路在线优化等科学问题。针对AUV周围海洋环境场的实时动态构建问题，设计了AUV周边海洋环境数据同化方法，一方面最大程度提取海洋观测数据中的多尺度信息，提高海洋观测资料的利用率；另一方面改进同化技术中的静态局地化方案，减小同化质量对局地化因子的敏感性，实现对当前以及未来一段时间海洋环境状态更加精确的模拟与刻画。针对基于实时海流信息的突发威胁运动状态精准估计问题，设计了一种双贝叶斯运动估计方法。相对于传统的单级估计方法，双贝叶斯估计方法能够更好的贴合威胁的运动模型，更加准确的把握威胁的运动趋势。通过设计仿真试验，验证了双贝叶斯运动估计方法的有效性。针对考虑实时海洋环境和突发动态威胁信息的AUV航路在线自主规划问题，设计了一种基于状态估计和威胁评估的在线航路规划方法，分别在无干扰和存在海流的条件下进行了仿真试验。试验结果证明，利用本课题设计的在线航路规划方法能有效规避动态威胁，在确保AUV安全的同时完成航行任务。最后，本课题设计了多组AUV航路规划仿真试验，在考虑海洋环境、地形、障碍物情况下，对多种AUV航路规划方法的可行性和有效性进行仿真验证。试验结果表明，本课题的研究成果可为AUV航路自主规划提供一种新的解决方案，对AUV环境认知和自主决策技术的发展起到积极促进作用，具有一定的现实意义和应用参考价值。在今后的工作中，项目组将结合水下/水面无人平台开展相关试验工作，以验证本课题提出方法的实用性和推广价值。

哈尔滨工程大学

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