异构水下机器人集群协同控制与组网通信技术

【需求背景】 大范围海洋测绘、区域水下安防、海底管线巡检等任务中，单台水下机器人作业效率低、覆盖范围有限，多机器人集群协同作业是大幅提升任务效能的核心技术方向。当前水下集群技术面临水声通信带宽受限、异构平台协同性差、任务自主调度能力弱等瓶颈，难以实现工程化应用。突破异构水下机器人集群协同控制与组网关键技术，对构建规模化水下作业体系、提升海洋立体观测与作业能力具有重要战略意义。 【需解决的主要技术难题】 （一）水声通信受限下的分布式集群协同控制算法水声通信存在高延迟、高丢包、低带宽的固有缺陷，传统集中式控制架构无法适用，分布式协同算法需在通信约束下实现集群队形保持、路径协同，技术实现难度大。 （二）异构平台任务动态分配与自主路径规划技术ROV、AUV、ARV 的运动性能、作业能力、续航能力差异显著，复杂任务场景下多平台任务分配、路径规划的多目标优化求解复杂度高，缺乏高效的自主调度机制。 （三）集群组网通信的自组织与容错中继技术水下集群拓扑动态变化，现有水声组网方式自适应能力差，部分节点失效后易出现通信中断，缺乏自组织组网与动态中继的容错机制，集群系统整体可靠性不足。 【期望实现的主要技术目标】 集群协同定位相对误差：集群内多平台相对位置的定位偏差比例。集群任务完成效率：同等任务规模下，集群作业相对单平台的效率提升倍数。通信约束下队形保持精度：典型水声通信条件下集群队形的保持偏差。节点失效后集群恢复时间：单节点失效后集群重构任务分配与通信拓扑的时长。 【技术需求】 ](https://www.kczg.org.cn/needs/index?type=1) — 采集元信息 — 需求单位：中国\*\*\*究所 所在地区：辽宁省 沈阳市 浑南区 合作方式：委托开发 预算：¥100万 截止日期：2027-07-01 发布日期：2026-07-17 数据来源：科创中国 来源链接：https://www.kczg.org.cn/needs/detailThe?type=1&id=8423177