水面无人艇的航迹控制系统研究与实现

发布时间：2025-01-15 19:31

　　水面无人艇(Unmanned Surface Vessel,USV),是一种能够自主航行、控制,并完成任务的水面舰艇。USV相对于传统的舰艇,具有体积小、无人驾驶、反应迅速、隐蔽性好,且续航能力较强等特性,因此广泛应用于自然灾害的监测与救助,争议海域的水文监测,海洋资源的探测,以及无人作战平台的构建等。水面无人艇的核心技术在于其自主性,主要体现在两个方面:一方面具有自主的规划能力,能够根据任务和运行环境规划出一条合理的行进路线,并且能够根据危险和障碍动态调整路线;另一方面就是能够实现航迹控制,使USV能够跟踪自主规划的航迹。本文以水面无人艇航迹控制系统的设计与实现为目标,对水面无人艇建模方法、航迹控制算法、硬件平台设计与实现等内容进行了研究。具体研究内容如下:1.研究了水面无人艇建模方法。在分析水面无人艇受到的重力、浮力、水动力和推进器推力的基础上,根据刚体动量定理和动量矩定理,建立了水面无人艇动力学模型。根据实际运行情况,对模型进行了合理简化,建立了二阶线性K-T方程。2.针对水面无人艇的航迹控制问题,采用间接式航迹控制结构,提出了一种基于视线导向法(Line Of Sight Gui...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1SeaOwl水面无人艇

图1.1SeaOwl水面无人艇图1.2SpartanScout水面无人艇以色列在水面无人艇军事化应用方面是领先于全球的。“保护者”水面无人艇（1.3）是拉斐尔武器发展局开发的，针对海上作战需求的无人艇，已经被多国采购水面无人艇长9米，拥有1000公斤的....

图1.2SpartanScout水面无人艇

图1.1SeaOwl水面无人艇图1.2SpartanScout水面无人艇以色列在水面无人艇军事化应用方面是领先于全球的。“保护者”水面无人艇（1.3）是拉斐尔武器发展局开发的，针对海上作战需求的无人艇，已经被多国采购水面无人艇长9米，拥有1000公斤的....

图1.3Protector水面无人艇

图1.3Protector水面无人艇图1.4SilverMarin水面无人艇国内较早开展USV方面研究的单位有大连海事大学、哈尔滨工程大学以及沈阳新光集团等。“天象一号”（见图1.5）是我国首艘专门用于海上气象探测的无人艇，包括海上无人艇平台以及地面控制平台....

图1.4SilverMarin水面无人艇

图1.3Protector水面无人艇图1.4SilverMarin水面无人艇国内较早开展USV方面研究的单位有大连海事大学、哈尔滨工程大学以及沈阳新光集团等。“天象一号”（见图1.5）是我国首艘专门用于海上气象探测的无人艇，包括海上无人艇平台以及地面控制平台....

本文编号：4027752