摘要
在本文中，我们研究了在领导者-跟随者配置下，两种水下车辆之间的相对导航问题。在这种情况下，唯一可用的车辆间声学测量数据是多普勒测得的距离变化率（即距离的变化速度），而没有直接的距离测量数据。我们发现，在这种环境下，估计性能严重依赖于运动几何形状：在不利配置和过于“径向”的相对运动情况下，某些不确定性成分无法有效降低，并且随着距离的增加，可用信息会迅速减少。我们提出了一种实用的定量方法，用于评估这些效应随时间的变化情况，该方法基于在滑动时间窗口内计算的信息量以及相应的理论精度界限。在此基础上，我们为代表性机动动作构建了信息图，以突出“良好”和“不良”几何形状的区域，并解释了估计器何时以及为何会失去稳定性。我们通过强化学习实验补充了蒙特卡洛模拟结果，在该实验中，控制策略学会了在仅使用多普勒数据的情况下维持编队并生成能够改善估计条件的机动动作。实验结果表明，与忽略这些限制的控制策略相比，明确考虑轨迹信息量的运动控制可以显著提高任务成功率。
