摘要
合作运动控制是无人水下航行器（UUV）群体在复杂海洋环境中运行的基本要求。传统的群体运动控制算法在群体需要向多个任务相关区域移动时，可能存在收敛效率低和冗余避障动作的问题。为了解决这些问题，本研究提出了一种基于Vicsek的分布式运动控制框架，该框架采用静态召唤点和选择性威胁避障机制。首先，静态召唤点被定义为预设的任务吸引位置，并通过基于运动成本的分配规则将最初混合的群体划分为面向任务的子群。在视野受限的情况下，将召唤因子纳入航向更新规则中，以平衡局部邻居的对齐和向指定召唤点的方向引导。然后，通过考虑障碍物的相对位置和个体的运动方向来制定避障策略。检测到的障碍物被分类为当前障碍物或潜在威胁障碍物，只有当当前障碍物位于规定的安全距离范围内时，才会触发避障动作。仿真结果表明，与参考算法相比，所提出的VSSPAO框架能够提高收敛一致性，缩短收敛时间，并减少冗余的避障路径。该方法为UUV群体的分割、面向任务的聚合和避障提供了一个可解释且计算效率高的分布式协调机制。
