基于COLREGs的无人艇路径规划算法研究
发布时间：2020-12-09 05:07
水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)具有模块化、无人化以及智能化等优势,通过搭载不同的传感器或执行设备,可以执行各种复杂的作业任务,在海洋探索开发和军事应用领域得到了广泛应用。USV需要在高度动态和不可预测的海洋环境中达到高级别的自主导航,故高效、可靠并能够实时避障的路径规划是至关重要的。论文主要研究了具有静态环境信息的全局路径规划以及在航行过程中遇到未标记障碍时的实时动态避障。论文首先简要介绍了国内外路径规划技术的研究现状以及路径规划的相关概念,讨论了USV路径规划的特点和一般步骤,然后重点研究了USV全局路径规划方法以及基于国际海上避碰规则(Convention on the International Regulations for Preventing Collision at Sea,COLREGs)的实时动态避障。首先,对基本布谷鸟搜索算法缺乏自适应性并且前期收敛速度慢的缺陷进行算法改进,将算法改进为自适应的布谷鸟搜索算法,针对USV全局路径规划问题,提出一种基于自适应布谷鸟搜索算法的USV自主全局路径规划方法。采用栅格法进行海洋环境建模,...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水面无人艇
哈尔滨工程大学硕士学位论文都比较容易，实时性较好，构造地图不需要特别详细的信息，模型对传感器精度的要求也不高，能够表达出非结构化环境，位置具有唯一性，在导航上应用很方便，因此栅格图法应用广泛，发展前景十分广阔。但是模型也存在一些问题，当栅格数量过大时，计算时需要大量的存储空间，栅格的维护和更新速度也会变慢，影响系统实时性，并且需要精确的位置估计。栅格地图表示方法如图 2.1 所示。
哈尔滨工程大学硕士学位论文都比较容易，实时性较好，构造地图不需要特别详细的信息，模型对传感器精度的要求也不高，能够表达出非结构化环境，位置具有唯一性，在导航上应用很方便，因此栅格图法应用广泛，发展前景十分广阔。但是模型也存在一些问题，当栅格数量过大时，计算时需要大量的存储空间，栅格的维护和更新速度也会变慢，影响系统实时性，并且需要精确的位置估计。栅格地图表示方法如图 2.1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人水面艇仿真系统设计与实现[J]. 胡辛明,张鑫,钟雨轩,彭艳青,杨毅,姚骏峰. 上海大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]无人舰艇技术及军事应用研究[J]. 付战彬,刘立彪. 国防科技. 2016(05)
[3]混合模拟退火与粒子群优化算法的无人艇路径规划[J]. 郑佳春,吴建华,马勇,龙延. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(09)
[4]水面无人艇路径规划研究综述[J]. 陈华,张新宇,姜长锋,徐国瑞. 世界海运. 2015(11)
[5]基于改进人工势场法的水面无人艇路径规划研究[J]. 陈超,耿沛文,张新慈. 船舶工程. 2015(09)
[6]水面无人艇分层策略局部危险规避[J]. 唐平鹏,张汝波,史长亭,杨歌,刘德丽. 应用科学学报. 2013(04)
[7]水面无人艇危险规避方法[J]. 庄佳园,张国成,苏玉民,张磊,孙寒冰. 东南大学学报(自然科学版). 2013(S1)
[8]基于自适应混沌遗传算法的路径规划[J]. 胡喜玲,李洪波,胡俊. 计算机工程与应用. 2013(09)
[9]基于可视图法的水面无人艇路径规划设计[J]. 陈超,唐坚. 中国造船. 2013(01)
[10]基于栅格法的移动机器人运动规划研究[J]. 夏梁盛,严卫生. 计算机仿真. 2012(12)
博士论文
[1]水面无人艇航迹规划与跟踪技术研究[D]. 李旺.哈尔滨工程大学 2016
硕士论文
[1]一种新型水面无人艇操纵性及协同策略研究[D]. 马天宇.江苏科技大学 2015
[2]自主式水面航行器导航与制导算法的研究[D]. 王锦川.大连海事大学 2014
[3]水面无人艇路径规划技术的研究[D]. 刘建.江苏科技大学 2014
[4]布谷鸟搜索算法研究及其在AUV路径规划中的应用[D]. 郭兆新.哈尔滨工程大学 2014
[5]无人驾驶救助船路径规划算法的研究[D]. 陈佳.武汉理工大学 2013
[6]无人艇运动模糊控制技术研究[D]. 董早鹏.哈尔滨工程大学 2013
[7]基于数字高程模型栅格地图的移动机器人路径规划研究[D]. 马丽莎.浙江大学 2012
[8]水面无人艇路径规划算法研究[D]. 卢艳爽.哈尔滨工程大学 2010
[9]水面无人艇路径规划技术研究[D]. 张玉奎.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：2906326
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水面无人艇
哈尔滨工程大学硕士学位论文都比较容易，实时性较好，构造地图不需要特别详细的信息，模型对传感器精度的要求也不高，能够表达出非结构化环境，位置具有唯一性，在导航上应用很方便，因此栅格图法应用广泛，发展前景十分广阔。但是模型也存在一些问题，当栅格数量过大时，计算时需要大量的存储空间，栅格的维护和更新速度也会变慢，影响系统实时性，并且需要精确的位置估计。栅格地图表示方法如图 2.1 所示。
哈尔滨工程大学硕士学位论文都比较容易，实时性较好，构造地图不需要特别详细的信息，模型对传感器精度的要求也不高，能够表达出非结构化环境，位置具有唯一性，在导航上应用很方便，因此栅格图法应用广泛，发展前景十分广阔。但是模型也存在一些问题，当栅格数量过大时，计算时需要大量的存储空间，栅格的维护和更新速度也会变慢，影响系统实时性，并且需要精确的位置估计。栅格地图表示方法如图 2.1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人水面艇仿真系统设计与实现[J]. 胡辛明,张鑫,钟雨轩,彭艳青,杨毅,姚骏峰. 上海大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]无人舰艇技术及军事应用研究[J]. 付战彬,刘立彪. 国防科技. 2016(05)
[3]混合模拟退火与粒子群优化算法的无人艇路径规划[J]. 郑佳春,吴建华,马勇,龙延. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(09)
[4]水面无人艇路径规划研究综述[J]. 陈华,张新宇,姜长锋,徐国瑞. 世界海运. 2015(11)
[5]基于改进人工势场法的水面无人艇路径规划研究[J]. 陈超,耿沛文,张新慈. 船舶工程. 2015(09)
[6]水面无人艇分层策略局部危险规避[J]. 唐平鹏,张汝波,史长亭,杨歌,刘德丽. 应用科学学报. 2013(04)
[7]水面无人艇危险规避方法[J]. 庄佳园,张国成,苏玉民,张磊,孙寒冰. 东南大学学报(自然科学版). 2013(S1)
[8]基于自适应混沌遗传算法的路径规划[J]. 胡喜玲,李洪波,胡俊. 计算机工程与应用. 2013(09)
[9]基于可视图法的水面无人艇路径规划设计[J]. 陈超,唐坚. 中国造船. 2013(01)
[10]基于栅格法的移动机器人运动规划研究[J]. 夏梁盛,严卫生. 计算机仿真. 2012(12)
博士论文
[1]水面无人艇航迹规划与跟踪技术研究[D]. 李旺.哈尔滨工程大学 2016
硕士论文
[1]一种新型水面无人艇操纵性及协同策略研究[D]. 马天宇.江苏科技大学 2015
[2]自主式水面航行器导航与制导算法的研究[D]. 王锦川.大连海事大学 2014
[3]水面无人艇路径规划技术的研究[D]. 刘建.江苏科技大学 2014
[4]布谷鸟搜索算法研究及其在AUV路径规划中的应用[D]. 郭兆新.哈尔滨工程大学 2014
[5]无人驾驶救助船路径规划算法的研究[D]. 陈佳.武汉理工大学 2013
[6]无人艇运动模糊控制技术研究[D]. 董早鹏.哈尔滨工程大学 2013
[7]基于数字高程模型栅格地图的移动机器人路径规划研究[D]. 马丽莎.浙江大学 2012
[8]水面无人艇路径规划算法研究[D]. 卢艳爽.哈尔滨工程大学 2010
[9]水面无人艇路径规划技术研究[D]. 张玉奎.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：2906326
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