无人船区域全覆盖路径规划与跟踪技术的研究

发布时间：2024-12-18 06:09

　　区域全覆盖控制技术广泛应用于海洋领域中资源勘测、信息收集和智能清洁等方面,是水面无人船控制技术的重要组成部分。在实际应用中海洋环境错综复杂,该控制技术可以使无人船在保证航行安全的前提下尽可能提高区域覆盖率,降低路径重复率。本文以水面无人船区域全覆盖控制系统为研究对象,对无人船在实际海域背景下路径规划与路径跟踪控制技术进行研究。针对课题特性,本文将该系统具体分为建立海域信息环境模型、全域覆盖路径规划和精确路径跟踪控制技术三个核心环节进行深入的分析和研究,本文的主要工作如下:1、面向实际海域应用背景,构建栅格海图。本文使用栅格法将任务区域划分为一个个子区域,然后根据航拍图来确定每个栅格的环境信息,对障碍物进行一系列膨胀处理,最终将任务海域划分为可航行区域和障碍物区域,完成对任务海域的模型构建。2、根据区域全覆盖路径规划任务特性,在原始生物激励神经网络(BINN)算法基础上设计改进型生物激励神经网络的路径规划算、法。本文通过提出新的最优点决策公式并重新定义生物激励神经网络模型,有效解决原始BINN算法存在的因两个方向上的活性值相同导致决策困难及因活性值较低导致区域无法覆盖这两个问题,可达100...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２以色列的几种典型军用无人艇??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｅｖｅｒａｌ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｍｉｌｉｔａｒｙ?ＵＳＶｓ?ｉｎ?Ｉｓｒａｅｌ??

?无人船区域全覆盖路径规划与跟踪技术的研究???Ｘ级水面无人艇长度为３?ｍ或更小，有效载荷有限，耐波性差，通常在低海况下使??用，续航时间只有几个小时，为美军发展的第一代无人艇，主要执行支援特种部队作战??和海上封锁任务，其主要代表是“海上猫头鹰”号无人水面艇。通气管级水面无人艇....

图２．１栅格海图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｇｒｉｄ?ｍａｐ??２．２无人船数型?Ｉ??

?大连海事大学硕士学位论文???（３）考虑所设计路径规划算法的复杂程度；??（４）考虑船载计算机的运算能力及信息处理速度等。??鉴于本文选取文献［５７］中的ＣｙｂｅｒＳｈｉｐ?ＩＩ水面无人船作为验证平台，其尺寸（长ｘ宽）??为１．２５５ｘ〇．２９ｍ。综合考虑上述各种因素，本文将栅....

图２．２坐标系示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ?ｆｒａｍｅｓ??

Ｉ?＊???无人船区域全覆盖路径规划与跟踪技术的研究???２．?２．１无人船空间运动坐标系及相关参数说明??本文参考ＷＧＳ８４描述和造船与轮机工程学会术语公报的体系等相关文献资料，各坐??标轴方向按照右手系定义建立北东坐标系和船体坐标系，如图２．２所示。??图２．２坐标系示意图?....

图２．３无人船直线航行的仿真结果图??Ｆｉ．?２．３?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ＵＳＶ＇ｓ?ｓｔｒａｉｈｔ－ｌｉｎｅ?ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ??

?大连海事大学硕士学位论文???０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??ｔ／ｊｆ??１?－??Ｓ?°????０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??ｔ／ｓ??１?－??＇■ｓ??ｉ?０???ｕ??？?ｌ?Ｉ?Ｉ?＞?Ｉ?？?....

本文编号：4017048