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多Agent导航在无人驾驶地面交通工具、自主式水下交通工具、无人驾驶航空交通工具、人造卫星、太空飞行器等领域都有着广泛的应用.而在实际应用中,多Agent导航环境往往是一种复杂的环境,其中,既包括复杂的自然环境,也包括多Agent间复杂的信息共享机制.本文针对此类复杂环境中多Agent导航的理论与应用问题,研究了能表示和处理多种复杂环境信息的一种工具,并且,根据多Agent群集、跟踪、图案编队和跟踪图案编队四种导航任务,以及相应的复杂环境信息,分别规划、设计和控制了单Agent导航行为,使得多Agent系统在此类复杂环境中仍可实现既定的导航任务.具体研究内容如下:
(1)从Agent导航中的应用问题出发,提出了区间值模糊信念的一种构造方法;面向信息融合,从知识表示角度,提出并研究区间值模糊信念系统;给出并研究系统中信念更新的一种方法;除此之外,给出信念交流的一些方法.
(2)针对病态通信这种信息共享机制,给出一种可融合带可信度数据的模糊聚类方法;规划设计病态通信下单Agent聚集行为,形成一种多Agent群集系统;从两个角度研究该群集系统:运用分析手段研究该系统所包含的一种系统的稳定性,采用仿真手段考察该系统稳定性.
(3)针对粗糙地面这种自然环境,给出地面粗糙程度的一种评估方法;规划设计动态通信下粗糙地面上的Agent跟踪行为,形成一种多Agent跟踪系统;从两个角度研究该跟踪系统:运用分析手段研究该系统所包含的两种系统的稳定性,采用仿真手段考察该系统稳定性.
(4)针对多因素构成的静态危险环境,给出危险环境信息的一种融合方法;运用分析手段研究良好队形一致系统的稳定性;规划并采用算法实现了动态通信下危险环境中多Agent图案编队行为和游弋行为,并采用仿真手段考察这些算法的有效性.
(5)针对动态的障碍物,给出障碍物动态程度的一种评估方法,研究了动态模糊行为的一种构造方法,形成一种动态模糊行为导航方法,解决了动态通信下动态障碍物空间中多Agent跟踪图案编队问题,并采用仿真考察该导航方法的可行性和有效性.
本文的研究,既有助于知识表示和信息融合的研究,也有助于多Agent导航方法的研究,以及多Agent导航系统的规划设计.