1.一种多无人艇双层路径规划与协同避障方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取出发点到目的地周围的地形地貌情况，检测障碍物与目标的位置；

S2：根据步骤S1获取的信息采用改进的蚂蚁算法规划无人艇群的静态航线；

S3：无人艇群沿着规划的静态航线航行，每只无人艇实时获取周围的其他无人艇参数，构建无人艇群系统动态平衡模型；

S4：当无人艇被标记损坏时，损坏无人艇势力场消失，损坏无人艇开启膨胀模型下的斥力场，然后根据损坏的无人艇的膨胀模型构建斥力场；

S5：各个无人艇根据所受斥力和引力计算其合力；

S6：求出无人艇的航行角度用拉格朗日插值法拟合航线；

S7：判断无人艇是否远离损坏的无人艇，若是，则进入步骤S8，否则返回步骤S5；

S8：判断无人艇是否沿静态航线航行并且系统达到动态平衡，否是，一直沿着静态航线和势力场相结合的双层规划线路航行，直至到达目的地；否则返回步骤S3；

所述步骤S2的具体过程如下：

S2‑1：根据步骤S1所得信息初始化参数；

S2‑2：将总的m只蚂蚁随机放在起始点上，清空禁忌列表；

S2‑3：计算状态转移概率，并根据状态转移方程计算蚂蚁下一步的节点；

S2‑4：将每只蚂蚁下一步的节点记录在路径表中，并将其添加到每个蚂蚁的禁忌表中；

S2‑5：重复至m只蚂蚁走到下一个节点；

S2‑6：更新信息素信息，迭代次数加1；

Δτij表示本次循环中路径(i，j)上的信息素增量，初始时刻Δτij(t)＝0， 表示第k只蚂蚁在本次循环中留在路径(i，j)上的信息量；

Lk为第k只蚂蚁在本次循环中所走过的路径长度，Q为信息素强度；

S2‑7：满足条件或者迭代次数达到最大；

S2‑8：得到无人艇的静态规划路线；

S2‑9：用插值法进行拟合曲线。

2.根据权利要求1所述的一种多无人艇双层路径规划与协同避障方法，其特征在于，所述步骤S2‑3中，计算状态转移概率的具体过程如下：状态转移方程为：

其中， 表示无人艇k从节点i转移到节点j的概率,τ(i，j)表示蚂蚁在路径(i，j)上的信息素量；allowedk＝{C‑tabuk}表示蚂蚁k下一步允许选择的节点，用禁忌tabuk来记录蚂蚁k当前走过的节点，k＝1，2，…，m；α为信息素启发因子，反映信息素积累量在蚁群搜索中的相对重要性；β为期望启发因子，反映下一个目标点的距离在蚁群搜索过程中的相对重要性，且β值越大，则该状态转移概率越接近贪心规则，因此β和γ取值均不能太大，否则容易陷入局部最优，从而导致停滞；η(i，j)为启发函数；

γ

[λ(i，j)] 为节点i的导引因子，导引因子的大小与该节点离目标节点的距离成反比，避免状态转移过程中蚂蚁搜索的盲目性，使蚂蚁向着目标节点方向寻找下一个节点；

而启发因子的代价主要为障碍物的威胁，和敌方武器、导弹、雷达威胁，设在无人艇可见范围内，障碍物、雷达和导弹威胁分别为KO、KR、KM，其第j个威胁点的坐标分别为(xoj，yoj)、(xRj，yRj)和(xMj，yMj)，节点i到威胁点j的威胁代价表示为：上式中，

δO、δR和δM分别为障碍物、雷达和导弹威胁代价的权重，该节点的启发函数等于该节点的总威胁代价的倒数，即 因此当节点威胁代价小时，启发函数越大，则能见度越高；反之，越低。

3.根据权利要求1所述的一种多无人艇双层路径规划与协同避障方法，其特征在于，所述步骤S3中构建无人艇群系统动态平衡模型的具体过程如下：静态航线对无人艇的吸引力为：

Fatt＝KA×d(Xunc，Xr)；

上式中，KA表示引力场系数，d(Xunc，Xr)表示无人艇距离最近静态航线上一点的欧几里得距离，方向指向航线上最近的一点；

无人艇系统处于一个动态平衡中，每只艇受到其他艇的势场力：上式中，Kε表示势力场系数，σ为相互作用的两艇的势场力刚好为零时的距离，α，β参数通过拟合已知实验数据结果而确定；

当各个无人艇间距为σ且无人艇群系统的几何中心位于静态航线上时，此时无人艇系统处于一个动态平衡状态，前进方向为航线上该点的切线方向。

4.根据权利要求1所述的一种多无人艇双层路径规划与协同避障方法，其特征在于，所述步骤S4中根据损坏的无人艇的膨胀模型构建斥力场的具体过程如下：以损坏无人艇坐标位置X0(x0，y0)、航行速度V0以及无人艇步长时间T建立膨胀模型：此时损坏无人艇对其他无人艇的斥力为：

KR表示斥力场系数，d(Xunc，Xo)为其他无人艇距离损坏无人艇的欧几里得距离，dm为损坏无人艇斥力场的最远影响范围，即若无人艇离损坏无人艇距离大于dm则不受斥力影响。

5.根据权利要求1所述的一种多无人艇双层路径规划与协同避障方法，其特征在于，所述步骤S4中，膨胀模型的开启与否，通过无人艇受损情况分析决定，具体分析过程如下：无人艇在海面航行时会收到海风扰动，航速不可能处于绝对稳定状态，记为波动区间[‑vw，vw]，vw的取值可由具体应用场景实时海面风速决定；

由于无人艇群处于动态平衡状态，各个无人艇的速度相差不大，此时视无人艇群为相对静止，但无人艇速度范围为vs±vw，此时无人艇为正常状态，vs为上一时刻无人艇群系统的平均速度；

当无人艇遭遇敌方打击时，分为三种情况：

第一种：无人艇损坏，但动力系统正常；

无人艇动力系统正常，此时无人艇可以正常的操作，所以将无人艇视为正常；

第二种：无人艇炸毁；

此时无人艇被敌方炸成碎片并下沉，碎片对其他无人艇的影响可以视为无作用，所以将炸毁无人艇视为不存在；

第三种：无人艇动力系统损坏；

由于无人艇的动力系统损坏，无人艇速度将逐渐下降，当无人艇速度不在正常速度范围vs±vw时，视无人艇为损坏状态，此时将无人艇视为膨胀模型，对其他无人艇作用斥力，使正常无人艇群远离损坏无人艇。