港口防卫型无人艇控制系统的技术研究

发布时间：2024-03-02 09:55

　　随着人工智能的迅速发展,自主控制无人技术的日益提高,水面无人艇技术也变得较为成熟。水面无人艇以其智能化程度高、模块化强、经济、安全等特点被应用到军事和民用领域。现在的水面无人艇不仅仅是单一的能够在海上自主航行,而是以不同的任务模式能够自主完成一项任务,处理一些较为枯燥、危险的活动。港口防卫是国防安全的重要组成部分,通过无人艇对港口的巡逻防卫,在发生异常情况下处理一些任务是一个有效手段。本文以港口防卫为基础,对港口防卫型无人艇控制系统的技术进行了研究,设计了港口防卫行为及行为之间的切换和优化方法。首先介绍了国内外水面无人艇的研究现状及发展趋势,着重介绍了国外无人艇应用在港口防卫中的事例。其次对港口任务进行了总结及无人艇应用在港口防卫的设计做出了构想。现在港口防卫舰艇巡逻是一个耗时耗力的工作,将无人艇引入港口防卫提高了安全性及实时性。再次根据基于行为的控制体系,将混合式控制体系结构与行为体系结构结合,构建出适用于港口防卫型无人艇的控制体系结构。利用区间规划的方法来构建行为,建立行为目标函数,进行行为的多目标优化。然后对港口防卫的行为集进行建模,利用制导率原理构建转向点行为,利用对巡逻多边形...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?“科尔号”在亚丁港被袭击??Ｆｉｇ?１．１?Ｔｈｅ?＇＇Ｋｏｌｅ＂?ｗａｓ?ａｔｔａｃｋｅｄ?ｉｎ?Ａｄｅｎ?ｈａｒｂｏｒ??

统的港口保卫工作是通过巡逻艇巡逻和使用非智能化拦截网实施在资源消耗大，不能实时监控，非智能化以及受到船型、海洋环港口防卫型ＵＳＶ可有效解决上述问题，可在不同天气条件下，执行港口巡逻、监视和保卫任务，极大地提高港口防卫工作效率，，具有较高的应用价值。通过对原有的ＵＳＶ混合式控制体系....

图１．２保卫者无人艇??Ｆｉｇ?１．２?Ｐｒｏｔｅｃｔｏｒ?Ｕｎｍａｎｎｅｄ?Ｓｕｒｆａｃｅ?Ｖｅｈｉｃｌｅ??

输敌方潜艇的实时坐标，引导打击行动［８］。??以色列是在ＵＳＶ军事化方面领先的国家。最负盛名的是以色列国防部研发??的“保卫者”系列的ＵＳＶ，如图１．２。该ＵＳＶ应用于港口保卫当中，设计突出??了隐形、快速、高机动性，能在不暴露身份的情况下执行一些关键的任务，降低??了船员和士兵....

图１．４港口巡逻任务场景??Ｆｉｇ?１．４?Ｐｏｒｔ?Ｌｏｉｔｅｒ?ｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｃｅｎｅ??

紧紧跟随可疑船只。?．??如图１．４所示，蓝色船只代表ＵＳＶ，其中之一配备有相机。．红色船只代表??巡逻区的非团队成员。红点表示ＵＳＶ的目的是访问区域覆盖的名义巡逻点。蓝??色和绿色圆圈表示ＵＳＶ上的雷达和摄像机的传感器范围有限，但没有按比例绘??制。??５??

图２．１监控系统整体布局??Ｆｉｇ?２．１?Ｍｏｎｉｔｏｒ?ｔｈｅ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ??，上

港口周围的异常［１８］。??港口整体监控系统可以分为三大部分：移动平台子系统、岸基指挥中心子系??统、岸基通信子系统，系统整体结构如图２．１所示。无人艇的虚框部分是现在监??控系统中没有的，是本课题需要添加的部分。??、魯＇??Ｉ＞Ｓ??／「―?重??１?＾?Ｂ?成＿??Ｘ?Ｉ?....

本文编号：3916700