多无人艇应用场景构建数据集

多无人艇应用场景构建数据集包含2个子数据集，子数据集1：多欠驱动无人艇无碰撞到达—规避微分博弈仿真数据集，子数据集2：基于安全协同围捕的追逃博弈算法仿真数据集。子数据集1面向复杂海洋环境下两组欠驱动无人艇的区域防护任务，记录无碰撞到达—规避微分博弈的仿真程序、时序结果和可视化图件。数据由MATLAB/Simulink R2023a生成，典型场景包含5艘攻击艇、10艘防御艇、2个静态障碍物和1个动态障碍物，保护区域半径为20 m，仿真时长为80 s。数据内容包括艇体状态、攻防终端距离、合速度、艏向角速度和安全距离。通过论文参数、程序设置和结果曲线的交叉核对开展质量控制。结果显示，攻击艇均在进入保护区域前被捕获，控制输入和安全距离满足设定约束。数据可用于多艇攻防博弈、安全制导和控制障碍函数方法的复现与比较。子数据集2集面向复杂海洋环境下多艘欠驱动无人艇协同围捕单个速度更快的逃逸艇这一追逃博弈问题。逃逸艇的位置与速度信息仅能被部分追捕艇感知，且追捕艇动力学模型存在未知不确定性和外界环境扰动。研究提出了一种安全关键的分布式规划与控制架构，包括：分布式观测器实现逃逸艇信息在全艇间的共享；基于阿波罗尼奥斯圆的名义协同围捕轨迹规划，包含环绕任务与接近任务；基于控制障碍函数（CBF）的二次规划优化，生成无碰撞的安全围捕轨迹；视线制导律与扩展状态观测器（ESO）相结合的无模型动态控制方法，实现轨迹跟踪。仿真数据集完整记录了多轮围捕过程中的状态、控制量、观测器估计值、CBF约束、ESO估计的扰动及安全距离等关键信息，为安全关键协同围捕算法的复现、对比与改进提供了数据支撑。