[发明专利]一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法

权利要求书

1.一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1，开始随机部署多个水下机器人节点在监测水下事件所在的水域；

步骤S2，每个水下机器人节点在自身的通信范围内获取邻居节点相关信息，感知范围内获取覆盖的事件个数和邻近水下机器人节点个数；

步骤S3，根据所述步骤S1中获取的信息，水下机器人节点在每次移动时做出停止不动，诱导运动、觅食运动或者随机扩散的决策；

步骤S4，每个水下机器人节点判断自身是否达到覆盖条件，如果没达到则返回步骤S2继续执行步骤S2和步骤S3，如果达到，则不再移动；当所有水下机器人节点均不再移动，则部署完成。

2.根据权利要求1所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：步骤S1中，所述水下事件为所需要监测的水下目标事件，水下机器人节点开始随机部署在水下目标事件所在的三维水下区域内。

3.根据权利要求1所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：步骤S2中，每个水下机器人节点均自带定位通信系统，水下机器人可以时刻获取自身位置，并可以在通信范围内与邻居机器人进行水声通信，通过水声通信获取邻居节点的ID、位置、邻居节点覆盖的事件数及拥挤度相关信息。

4.根据权利要求3所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于，步骤S2中，每个水下机器人节点均自带声呐装置，通过声呐获得感知范围内要监测的目标事件数。

5.根据权利要求1所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：步骤S3中，水下机器人节点在每次移动时所做出决策是指水下机器人节点从初始部署位置移动到最优位置实现目标事件最优覆盖过程中，根据步骤S2获得的邻居和事件信息，水下机器人节点每次移动前从停止不动、诱导运动、觅食运动和随机扩散四种行为中选择一种作为下一步要执行的决策。

6.根据权利要求5所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：所述停止不动决策是指，当水下机器人节点覆盖事件数超过覆盖条件事件数dd_E₀时，此水下机器人节点不再移动；dd_E₀计算如下：

其中M为目标事件数，N为水下机器人节点数，τ为为权重系数，通过实验经验τ的值一般为1.5，dd_E_most为N个水下机器人节点中覆盖事件数最多的那个节点覆盖的事件数。

7.根据权利要求5所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：所述诱导决策是指，若水下机器人节点具有满足如下条件的邻居节点：邻居节点覆盖的事件数多于此水下机器人节点，且不拥挤，则此水下机器人节点向满足条件的邻居节点质心移动。

8.根据权利要求5所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：所述觅食运动是指，若水下机器人节点没有邻居，但有覆盖目标事件时，此水下机器人节点向所覆盖的目标事件中心位置移动。

9.根据权利要求5所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：所述随机扩散运动是指，如水下机器人节点既没有邻居节点也没有覆盖的目标事件时，此水下机器人节点在监测水域中任意移动，但步长不超过最大规定步长。

10.根据权利要求1所述的一种面向水下事件覆盖的水下机器人部署方法，其特征在于：步骤S4中，所述部署结束条件采用每个水下机器人节点覆盖的事件目标数超过覆盖条件事件数dd_E₀时，所有水下机器人节点不再移动，面向水下目标事件覆盖的水下机器人节点部署结束。