无人艇路径规划及实时监控平台设计与实现

发布时间：2020-12-07 23:22

　　无人艇是一种可以搭载多种传感设备或作业工具的无人智能化平台。近年来,关于无人艇的研究备受关注,其不仅仅在军事上得到了广泛的应用,在民用方面也逐渐普及。无人艇可以进行远程操纵或自主航行,被广泛应用于各种不适合人类工作的场合,执行一些危险任务,所以无人艇实时监控平台的研究将具有重要的现实意义。现阶段无人艇实时监控平台的相关软件研制费用高昂、操作繁琐且软件后期维护升级的开支不菲,所以本文研究的目标是研发费用低廉、操作简单、使用方便且能满足基本功能需求的无人艇实时监控平台。本文在进行监控平台设计之前,结合对无人艇实时监控平台功能需求的分析,对各功能模块的实现过程进行详细的论述,并对其中出现的问题提供解决路径。本文采用模块化设计思路,将监控平台划分为反馈信息显示模块、船舶轨迹跟踪模块、在线路径规划模块以及实时视频监控模块。其中,在线路径规划模块涉及无人艇路径规划关键算法,本文采用改进的蚁群算法实现无人艇全局路径规划。本文将各功能模块的设计以程序化方式进行表达。其中,基于Qt Creator集成开发环境来实现实时监控平台的界面设计与布局,并在地图窗口嵌入百度地图,可进行地图的加载、缩放等操作。完成... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景意义
    1.2 国内外研究现状以及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 发展趋势
    1.3 论文研究内容和章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
第2章 研究方法与理论基础
    2.1 路径规划概述
        2.1.1 路径规划的定义及分类
        2.1.2 无人艇路径规划方法
    2.2 Qt框架
        2.2.1 信号与槽机制
        2.2.2 Qt与 html交互技术
        2.2.3 串口通信
        2.2.4 百度地图API
    2.3 流媒体视频传输
        2.3.1 libVLC简介
        2.3.2 流媒体技术与协议
    2.4 本章小结
第3章 路径规划算法及MATLAB仿真
    3.1 环境建模
    3.2 蚁群算法
        3.2.1 基本蚁群算法概述
        3.2.2 改进蚁群算法概述
        3.2.3 改进蚁群算法流程
    3.3 MATLAB程序实现
    3.4 算法仿真
    3.5 本章小结
第4章 系统总体设计与实现
    4.1 功能需求分析与实现
        4.1.1 功能需求分析
        4.1.2 功能模块实现
    4.2 总体程序实现
        4.2.1 界面设计与布局
        4.2.2 反馈信息显示
        4.2.3 船舶轨迹跟踪
        4.2.4 在线路径规划
        4.2.5 实时视频监控
    4.3 本章小结
第5章 实时监控平台测试
    5.1 无人艇系统介绍
    5.2 无人艇反馈信息测试
    5.3 路径规划功能测试
    5.4 实时视频监控功能测试
    5.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的学术成果和参与的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究[J]. 王石,张建强,杨舒卉,张博伦.  火力与指挥控制. 2019(02)
[2]自适应动态网络的流媒体传输策略[J]. 洪煌辉,袁清珂.  计算机工程与设计. 2018(12)
[3]无人艇的研究现状与进展[J]. 申云磊,高霄鹏.  船电技术. 2018(09)
[4]基于遗传算法的无人机航路规划研究[J]. 张弛,丁轶.  信息化研究. 2018(04)
[5]基于Qt的嵌入式实验平台开发[J]. 连丽红.  中国集成电路. 2018(08)
[6]无人艇通讯导航控制系统设计与实现[J]. 仲伟波,罗炀,卢道华,冯友兵,黄祥宏,陈超.  中国造船. 2018(01)
[7]融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划[J]. 程传奇,郝向阳,李建胜,张振杰,孙国鹏.  西安交通大学学报. 2017(11)
[8]基于ROS的移动机器人的路径规划策略研究[J]. 高志发,武建新.  机械研究与应用. 2017(03)
[9]舰载武器作战使用条件仿真量化分析[J]. 刘伟,由大德,钟志通.  火力与指挥控制. 2017(03)
[10]单体式无人航行器的设计、实验及优化[J]. 张礼华,刘芳华,楼飞,卢道华,王佳.  中国造船. 2016(04)

博士论文
[1]基于粒子群优化算法的水下潜器实时路径规划技术研究[D]. 祖伟.哈尔滨工程大学 2008

硕士论文
[1]基于物联网技术的船舶监控系统的设计与实现[D]. 戴建成.福建师范大学 2017
[2]基于人工势场法的机器人避障问题研究[D]. 宋佳瑞.沈阳工业大学 2017
[3]USV路径规划算法的研究[D]. 杨怀.大连海事大学 2016
[4]无人水面艇实时路径规划系统研究[D]. 孙晓界.大连海事大学 2016
[5]基于Web的海上风电安装船远程监控系统研究[D]. 何文灿.江苏科技大学 2014
[6]基于北斗/WebGIS技术的船舶监控系统研究[D]. 袁敏.华东师范大学 2011
[7]基于B/S的船舶远程监控系统的设计与实现[D]. 姜兴家.大连海事大学 2010
[8]基于B/S结构的船舶远程监控系统设计与实现[D]. 朱博麟.大连海事大学 2008
[9]基于Qt跨平台的人机交互界面的研究和应用[D]. 李艳民.重庆大学 2007
[10]基于Internet的船舶机舱远程监测系统的研究[D]. 邹玉兵.大连海事大学 2003



本文编号：2904059