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Enregistrement W129976106

Assigning Closely Spaced Targets to Multiple Autonomous Underwater Vehicles

2009· dissertation· en· W129976106 sur OpenAlexaff
Beverley Chow

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2009
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueOptimization and Search Problems
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTurning radiusKinematicsUnderwaterConstant (computer programming)Task (project management)Computer scienceMathematical optimizationAlgorithmPath (computing)Constant curvatureCurvatureControl theory (sociology)MathematicsEngineeringArtificial intelligenceAerospace engineeringGeometry
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This research addresses the problem of allocating closely spaced targets to multiple autonomous underwater vehicles (AUV) in the presence of constant ocean currents. The main difficulty of this problem is that the non-holonomic vehicles are constrained to move along forward paths with bounded curvatures. The Dubins model is a simple but effective way to handle the kinematic characteristics of AUVs. It gives complete characterization of the optimal paths between two configurations for a vehicle with limited turning radius moving in a plane at constant speed. \n \n In the proposed algorithm, Dubins paths are modified to include ocean currents, resulting in paths defined by curves whose radius of curvature is not constant. To determine the time required to follow such paths, an approximate dynamic model of the AUV is queried due to the computational complexity of the full model. The lower order model is built from data obtained from sampling the full model. The full model is used in evaluating the final tour times of the sequences generated by the proposed algorithm to validate the results. \n \n The proposed algorithm solves the task allocation problem with market-based auctions that minimize the total travel time to complete the mission. The novelty of the research is the path cost calculation that combines a Dubins model, an AUV dynamic model, and a model of the ocean current. Simulations were conducted in Matlab to illustrate the performance of the proposed algorithm using various number of task points and AUVs. The task points were generated randomly and uniformly close together to highlight the necessity for considering the curvature constraints. \n \n For a sufficiently dense set of points, it becomes clear that the ordering of the Euclidean tours are not optimal in the case of the Dubins multiple travelling salesmen problem. This is due to the fact that there is little relationship between the Euclidean and Dubins metrics, especially when the Euclidean distances are small with respect to the turning radius. An algorithm for the Euclidean problem will tend to schedule very close points in a successive order, which can imply long maneuvers for the AUV. This is clearly demonstrated by the numerous loops that become problematic with dense sets of points. The algorithm proposed in this thesis does not rely on the Euclidean solution and therefore, even in the presence of ocean currents, can create paths that are feasible for curvature bound vehicles. \n \n Field tests were also conducted on an Iver2 AUV at the Avila Pier in California to validate the performance of the proposed algorithm in real world environments. Missions created based on the sequences generated by the proposed algorithm were conducted to observe the ability of an AUV to follow paths of bounded curvature in the presence of ocean currents. Results show that the proposed algorithm generated paths that were feasible for an AUV to track closely, even in the presence of ocean current.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,218
Écart entre enseignants0,203 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations26
Publié2009
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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