科创中国
一种考虑海浪干扰的无人艇回收分布式决策仿真系统
发布时间: 2023-09-14
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高新技术改造传统产业,先进制造技术
成果介绍
本发明公开了一种考虑海浪干扰的无人艇回收分布式决策仿真系统，完成海洋作业中母船对无人艇的自动回收任务。首先，搭建无人艇回收任务所需的仿真环境；基于DuelingNetwork算法设计决策模块，并针对应用场景优化神经网络结构，使决策模块具有短时记忆功能；实现分布式通信机制，将决策模块置于服务器端，环境模块置于客户端；最后，启动服务器与客户端程序，控制无人艇抽象的智能体完成回收任务。该系统针对实际复杂海况，设计模拟物理交互的仿真环境；采用深度强化学习算法，使得AI控制器应对复杂场景时，具有更强的鲁棒性，且让模型具有迁移学习能力；分布式通信机制将训练与控制独立运行，便于实现离线训练，同时可以实现远程控制效果。
成果亮点
本发明旨在提供一种考虑海浪干扰的无人艇回收分布式决策仿真系统，提供一种虚拟环境下的无人艇决策、训练与控制方案。利用其分布式通信的特点，更易于使用迁移学习技术将该方案应用到现实场景中。为模拟复杂海况中海浪对控制器的扰动，本方案中未采用控制领域中常用的海浪模拟方法，即间接的将海浪扰动进行数学建模，并作为扰动信号加入控制器进行反馈控制；而是采用直接物理仿真的方式，在虚拟环境中基于规则生成海浪波，计算机通过计算无人艇与流体的实时物理交互，模拟海浪对船体的影响。采用强化学习算法，使智能体可观测到环境的部分信息并做出动作，实现无人艇的自主训练与决策。在复杂海况下，相比传统控制器具有更强的鲁棒性，可以更好的应对海浪干扰。
团队介绍
此技术为哈尔滨理工大学栾添添研发，承担本专科及研究生层次普通高等学历教育工作承担科学技术研究工作
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”河北科技服务团 (河北省数字健康工程学会) 评价时间：2023-10-11
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