基于LASSA架构的无人水下航行器自主容错控制

无人水下航行器（UUV）在通信受限的环境中持续运行，因此需要在错误运行条件下进行高水平的自主容错控制。现有的方法严重依赖于预定义的硬编码规则，并且难以针对不可预见的故障实现有效的容错控制。尽管大语言模型（LLM）具有强大的认知和推理能力，但其固有的幻觉仍然是其在UUV控制系统中应用的主要障碍。本文提出了一种基于LASSA（LLM-based Agent with Solver, Sensor and Actuator）架构的智能控制方法。在该架构中，LLM通过自主推理识别未知故障并完成任务重新规划，无需硬编码规则；智能代理进行感知、调度和决策评估；解算器在将命令传输到执行器之前验证物理边界可行性约束。这种架构抑制了物理上不可行的 LLM 幻觉，并确保可解释、可验证的决策。此外，它还可以实现快慢双闭环协同控制，慢环承担高层动态决策，快环保证高频实时控制，同时平衡决策智能性和控制及时性。正常和下舵故障条件下的Lake实验表明，框架检测到轨迹跟踪异常，通过将转弯半径从4m调整到12m并将速度从2kn降低到1kn来重新规划路线，在第一次调用时通过所有三个求解器约束，并引导UUV完成完整的任务；在正常情况下，整个运行过程中不会发出错误的故障警报。