基于鲁棒UKF的水下机器人目标跟踪算法开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着海洋资源开发和水下作业需求的不断增加，水下机器人作为一种重要的工具，其应用领域日益广泛，例如海洋勘探、资源开发、环境监测、水下救援等。

目标跟踪作为水下机器人完成自主作业的关键技术之一，一直是国内外学者研究的热点和难点。

水下环境复杂多变，声波反射、折射、衰减等因素都会对目标跟踪产生干扰。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，水下机器人目标跟踪技术取得了显著进展，国内外学者从不同角度对此进行了深入研究。

1. 国内研究现状

国内学者在水下机器人目标跟踪方面取得了一系列成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.研究水下目标跟踪的特点和挑战，分析水下环境对目标跟踪的影响，以及水下机器人运动对跟踪精度的影响。

2.研究传统的ukf算法原理，分析其在水下目标跟踪应用中的局限性，探讨提高算法鲁棒性的方法。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验和水池实验相结合的研究方法。

1.理论分析阶段：首先，对水下目标跟踪问题进行深入分析，研究水下环境的特点和挑战，以及水下机器人运动对目标跟踪的影响。

其次，研究传统的ukf算法原理，分析其在水下目标跟踪应用中的局限性，为后续算法改进提供理论基础。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于将鲁棒估计方法应用于水下机器人目标跟踪领域，设计基于鲁棒ukf的水下机器人目标跟踪算法，提高算法在复杂水下环境中的鲁棒性和跟踪精度。

具体创新点如下：
1.提出了一种基于鲁棒ukf的水下机器人目标跟踪算法，通过引入鲁棒估计方法，降低噪声、误差等因素对算法的影响，提高算法的稳定性和可靠性。

2.设计了基于仿真和实验的水下机器人目标跟踪算法验证方案，通过仿真实验验证算法的有效性和鲁棒性，并通过水池实验验证算法在实际环境中的可行性和有效性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘建华,毛昭勇,陈彩莲.auv集群协同目标跟踪控制技术研究进展[j].舰船科学技术,2021,43(23):50-57.

[2] 甘礼华,王宏健,徐春晖,等.基于改进人工势场法的auv三维路径规划[j].华中科技大学学报(自然科学版),2021,49(1):124-130.

[3] 王帅,王宏健,张扬,等.基于改进线段势场法的欠驱动auv三维路径规划[j].机器人,2022,44(5):613-622.