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无人驾驶试验船控制平台设计与功能实现
| 论文题名： | 无人驾驶试验船控制平台设计与功能实现 |
| 关键词： | 无人驾驶试验船;控制平台;设计理论;功能测试 |
| 摘要： | 随着国家对海洋开发的重视，海上航运和生产活动日益增强，因而面临的事故处理增多，如危险海况下的搜救、日常执法巡航等，为了保障海事人员的安全，建立完善的无人船控制平台，提高了事故处理的效率、降低运行成本，同时可以在保障人员安全的前提下对更大的海域进行事故处理。 无人船控制平台是一个复杂的系统，它涉及的内容较多，包括船舶、通信、人工智能控制等众多专业知识。随着相关技术的发展，开发无人船控制平台已成为国际发展趋势。因此，针对无人船控制平台相关核心技术难点进行深入研究，提升功能性无人船设计能力，具有理论与研究价值，同时开发、研制适用性船模能快速、高效地提高国家对海洋事故的处理能力，具有积极的应用参考价值。 本课题的研究是以实际项目为依托，以一条5米试验船为控制对象，提出了一套无人试验船控制平台总体设计方案，根据船岸通讯环境特点，研究了基于垂直切换的船岸异构通信网络构建方案，基于VC开发了岸端综合监控软件。通过无人试验船下水航行调试等多项功能测试试验，验证了整个设计成果的有效性。 本文首先系统地分析了国内外无人船研究现状，并根据无人海事救助船项目的应用背景，对控制平台进行需求分析，并据此提出了控制平台总体框架设计方案，包括船端硬件框架设计和岸端监控软件框架设计两部分。 其次，进行了船岸异构通信网络通道切换功能设计及测试实验。在对现有无线网络进行综合分析后，基于数传电台和3G网络构建了试验船船岸通讯网络。在实验室条件下模拟数传电台和3G通道突发中断的状况进行实验，验证了设计的通信切换功能的可靠性。 再次，根据对无人试验船监控软件需求分析，设计了岸端监控软件，包括：通信单元、数据存储单元、数据显示单元、视频显示单元及雷达显示单元，针对各单元开展了相关测试实验来验证其功能有效性。 最后，开展了无人试验船下水功能测试实验，验证船岸之间通信的稳定性、船体操纵可靠性、远程遥控功能和航向保持自主航行功能等多项设计成果。 |
| 作者： | 李浩 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 黄珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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