基于人工势场法和A-star算法的USV路径规划研究

发布时间：2020-11-01 07:36

　　 新世纪以来,国际形式日益紧张复杂,维护海洋主权,保护领海已经成为刻不容缓的任务。我国的海岸线很长,邻国众多,需要大力发展海洋军事。水面无人艇作为一种新型的水面作战艇,具有无人化,智能化,自动化等众多的优点,可以用于海上侦察,监视,扫雷等方面。各个国家已经对水面无人艇进行了不同程度上的研究。路径规划技术作为水面无人艇技术的一种核心技术,是无人艇智能水平高低的重要体现,具有十分重要的研究意义。具体表现在在已知的全局环境中找到一种绕开障碍物,到达终点的路径。在局部未知的环境中绕开障碍物,到达目标点。本文首先介绍了水面无人艇的研究现状及研究意义,强调了无人艇路径规划的研究意义,因此阐述了本文的研究意义。本文先对各种路径规划算法进行介绍与选取。针对无人艇全局路径规划问题,选取人工势场法并对其存在的问题进行改进,设计了一种改进的人工势场法。并且运用了栅格法对环境进行建模。然后用MATLAB工具进行模拟验证。本文针对无人艇局部路径规划问题,采用A-star算法,对其不足进行修正,将其动态化,并与无人艇高速旋回特性相结合,改良算法,运用MATLAB工具进行仿真验证。最后,本文对电子海图进行概念叙述,并且针对具体的环境,用电子海图与无人艇全局路径规划相结合,然后进行仿真验证。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U664.82
【部分图文】：

图 1.1 “斯巴达侦察兵”无人艇图 1.2 是某家美国船舶公司研究制造开发的“幽灵卫士”无人艇。还“水虎鱼”无人艇，这两种无人艇可以自主地运动，也可以通过外界两种无人艇有着近乎二百马的马力，可以在四十节左右的速度行驶、摄像机等的侦探设备，完全可以当成一个全天候的侦探船。二者的

美国“幽灵卫士”无人艇

美国“水虎鱼”无人艇
【参考文献】

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本文编号：2865223