【摘要】：海洋觀測(cè)目的是通過(guò)各種觀測(cè)工具獲取海洋獲取數(shù)據(jù)掌握海洋環(huán)境變化規(guī)律。水下滑翔器(Underwater Glider)作為新型自主式水下潛器(Autonomous Underwater Vehicle),具有能耗小、工作時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn),是目前海洋觀測(cè)最有效的工具之一。本文針對(duì)水下滑翔器研究海洋采樣問(wèn)題,重點(diǎn)研究了海洋采樣位置的選擇和遍歷采樣位置的路徑規(guī)劃兩個(gè)方面研究,主要研究工作如下:首先,本文將克里金插值法重構(gòu)海洋環(huán)境場(chǎng)作為海洋采樣位置的評(píng)價(jià)方法,通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明基于Mutual Information準(zhǔn)則選擇海洋采樣位置的均方根誤差均小于基于極大熵準(zhǔn)則,因此Mutual Information準(zhǔn)則更適于本文海洋采樣位置選擇。其次,本文將海洋采樣位置遍歷問(wèn)題劃分為典型旅行商問(wèn)題(TSP)。通過(guò)詳細(xì)分析研究蟻群算法和Lin-Kernighan算法,本文提出將蟻群算法和Lin-Kernighan算法雜交的ACO-LK雜交算法解決TSP問(wèn)題并驗(yàn)證算法有效性。再次,考慮在海流影響下水下滑翔器遍歷海洋采樣位置遍歷問(wèn)題時(shí)為非對(duì)稱(chēng)的旅行商問(wèn)題(ATSP),本文首先將ATSP轉(zhuǎn)化為T(mén)SP然后利用ACO-LK雜交算法解決TSP問(wèn)題。然后,本文利用空間聚類(lèi)算法將多水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單個(gè)水下滑翔器的海洋采樣位置遍歷問(wèn)題并針對(duì)單個(gè)水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問(wèn)題利用ACO-LK雜交算法進(jìn)行路徑規(guī)劃;針對(duì)多個(gè)水下滑翔器海洋采樣任務(wù)分配不均的情況,本文設(shè)計(jì)優(yōu)化算法進(jìn)行解決并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可行性。最后,基于我國(guó)東海海域的歷史海洋環(huán)境溫度場(chǎng)數(shù)據(jù),本文設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基于Mutual Information準(zhǔn)則選擇海洋采樣位置以及驗(yàn)證ACO-LK雜交算法在海流影響下水下滑翔器海洋采樣位置遍歷問(wèn)題和多水下滑翔器協(xié)同執(zhí)行遍歷海洋采樣位置任務(wù)問(wèn)題中的可行性。
【圖文】：

易發(fā)生地震和海嘯[18]。日本政府就組建了地震和海嘯海溝海底地震海嘯觀測(cè)網(wǎng)，觀測(cè)網(wǎng)的主要目的在于地震監(jiān)洋研究中心承擔(dān)建立愛(ài)琴海監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)系統(tǒng)——海神 、波浪、海流以及生物化學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)。

3圖 1.2 加拿大金星海底觀測(cè)網(wǎng) 2008 年底，由中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所設(shè)計(jì)并執(zhí)行在永興島建設(shè)我國(guó)的任務(wù)完美收尾，，這也意味著在南海西沙群島的海洋觀測(cè)站成功建立。其要包括自動(dòng)氣象站、波浪和潮位測(cè)量?jī)x、島嶼外緣式海底和海底邊界層觀
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P715

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2664672