智能体海上搜救仿真平台的设计与实现

作     者：邹嫣然 

作者单位：海南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任佳;崔亚妮

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

主      题：海上搜救 搜救仿真平台 智能体仿真 搜救决策 

摘      要：近年来,随着人工智能技术的发展,海洋智能设备逐渐在海上搜救领域获得应用。为了进一步提升智能体在海上搜救过程中的救助水平以及满足海上搜救的应用特点,本文开主要开展了智能体海上搜救仿真平台的设计与开发工作,通过该平台可以模拟演练不同遇险情景下智能体海上搜寻过程,评估最优搜寻方案,实现智能体作业性能、目标发现以及侦测能力最大化利用,提高智能体在实际应用场景中的搜救成功率。本文研究课题来源于海口海上搜救相关部门项目,主要研究内容如下:(1)研究海上搜救理论。分析影响搜救方案制定的险情信息、气象信息以及搜救资源信息,作为智能体海上搜救仿真平台数据接口的设计依据。(2)对智能体海上搜救仿真平台提出设计方案。通过分析海上搜救理论与数学建模过程提出了平台需求、架构模型以及工作流程,在明确平台需要的数据类型后,完成了平台数据表结构设计,在此基础上将平台分为电子地图、信息交互、任务规划和搜救仿真四个模块,依次对每个模块需要实现的功能提出了设计方案。(3)开发智能体海上搜救仿真平台。首先以模拟遇险情景为目标,对SharpMap进行二次开发实现平台中地理信息处理、建模功能,使用WinForm控件以及自定义控件搭建平台交互界面;然后以动态模拟搜寻过程为目标,使用***技术实现平台信息交互功能作为搜救决策算法的数据接口,调用搜救决策算法库,基于天地图输出可视化仿真结果;最后以验证搜救决策算法有效性以及记录海上搜救方案为目标,调用第三方库实现了平台任务回放以及生成任务报告功能。为验证智能体海上搜救仿真平台功能,在平台中写入琼州海峡海上遇险案例,对案例中失事目标的搜寻过程进行了演练,有效还原了遇险情景以及海上搜寻过程,从而验证了算法的有效性。