哈尔滨工程大学学报2024,Vol.45Issue(7) :1384-1390.DOI:10.11990/jheu.202207035

基于COMGRU的AUV航路轨迹预测方法

An AUV route trajectory prediction method based on COMGRU

徐鹏 徐东 李腾涛 赵宏瑞 赵佳媛
哈尔滨工程大学学报2024,Vol.45Issue(7) :1384-1390.DOI:10.11990/jheu.202207035

基于COMGRU的AUV航路轨迹预测方法

An AUV route trajectory prediction method based on COMGRU

徐鹏 1徐东 2李腾涛 2赵宏瑞 2赵佳媛2
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作者信息

  • 1. 中国船舶重工集团公司,江苏 连云港 222006
  • 2. 哈尔滨工程大学 计算机科学与技术学院,黑龙江 哈尔滨 150001
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摘要

针对采用神经网络预测自主水下机器人航迹存在滞后性的问题,本文提出一种基于信息压缩的改进门控循环神经网络,用于水下自主机器人航路多步轨迹预测.该算法将水下自主机器人航行轨迹附近的障碍物位置信息、海流信息以及时空轨迹信息共同构成的地理位置信息进行数据压缩处理,作为本文预测网络的输入,以提高网络训练效率.实验验证该算法减少了水下自主机器人航迹多步预测的滞后性且具有较高的准确率.

Abstract

To address the issue of hysteresis in predicting the trajectory of autonomous underwater vehicles(AUVs)using neural networks,this paper proposes an improved gated recurrent unit(GRU)network based on information compression for multi-step voyage path prediction.The algorithm compresses geographical location information,which includes obstacle location information,sea current information,and space-time trajectory information near the AUV's voyage path.This compressed information is used as the input for the prediction network,enhancing the network's training efficiency.Experiments confirm that the algorithm effectively reduces hysteresis and achieves high accuracy in multi-step AUV trajectory prediction.

关键词

水下自主机器人/航迹预测/门控循环神经网络/数据压缩/时空轨迹/多步预测/滞后性

Key words

autonomous underwater vehicle(AUV)/trajectory prediction/gated recurrent unit(GRU)network/data compression/space-time trajectory/multi-step prediction/hysteresis

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基金项目

装备预研重点实验室基金项目(6142215200309)

出版年

2024
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量8
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