【摘要】：AUV的自主权是其最关键的能力之一，它们可以自主探索与科学和经济利益相关的海洋现象，精心设计的自动控制使其能够在波浪、水流、风、海洋状态，以及自然界中的许多其他干扰和操作条件方面采取稳健且可预测的行为。为了提高AUV对这些和其他感兴趣的主题的有效性、安全性、可用性、经济性和适用性，本章介绍了一种分散的合作跨层形成控制模式，适用于在勘探任务中协作的整个AUV编队。
AUV是最复杂的无人值守海洋系统类型，AUV的移动性挑战涵盖动力学和非完整运动学，它们越来越被认为是将人类科学和经济利益投射到深海中的关键技术。AUV的自主权是其最关键的能力之一，它们可以自主探索与科学和经济利益相关的海洋现象，精心设计的自动控制使其能够在波浪、水流、风、海洋状态，以及自然界中的许多其他干扰和操作条件方面采取稳健且可预测的行为。因此，今天AUV已在越来越多的领域对保障人类在海洋中的利益方面发挥作用，包括物理海洋学、海洋生物学、保护主义生物学、海洋生态学管理、生物海洋学；地质学、岩石学、地震学、水文学；海洋和海军考古、淹没文化遗产保护和管理；海上交通管理、搜索和救援、危险材料和废物管理、紧急情况和灾难管理及首次响应；海上安全、海关执法、边境保护和防御。
为了提高AUV对这些和其他感兴趣的主题的有效性、安全性、可用性、经济性和适用性，本章介绍了一种分散的合作跨层形成控制模式，适用于在勘探任务中协作的整个AUV编队。假设AUV基于高度计回声测深仪测量，使用强大的高度控制器在共同的“航高上限”上导航，所提出的虚拟潜在框架允许在这样的“航高上限”上对各个轨迹进行2D组织。其目标是提供分布式的共识构建，从而实现对导航水域的概要态势感知和协调操纵。该模型是在硬件在环仿真（hardware in loop simulation，HILS）环境中正式开发和测试的，利用大型、适航、长续航远洋航行器的全状态水动力刚体动力学模型。该模型还模拟了测量代理变量或直接测量单个运动或动态状态的真实、技术可行的传感器的存在，以及真实、非平稳设备和测量噪声的存在。(www.xing528.com)
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