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原文传递无人帆船路径规划研究

论文题名：	无人帆船路径规划研究
关键词：	无人帆船;路径规划;A*算法;速度最优法
摘要：	随着全球能源问题的日益凸显，风能等可再生能源吸引了越来越多研究人员的目光，无人帆船在海洋数据监测和资源勘探等应用中也日益发挥起越来越重要的作用。智能化无人帆船的实现至少需要路径规划、动态避碰、循迹控制等三个模块。本文集中研究了无人帆船路径规划这一模块的内容。　　本文梳理了国内外对无人帆船路径规划研究的方法和进展，将无人帆船的路径规划划分为全局路径规划、长途路径规划和短途路径规划三个不同的阶段，并着重研究了长途路径规划和短途路径规划两方面内容。　　在针对案例帆船的长途路径规划模拟计算中，当风速与风向分布较规律、变化较平缓时，局部最优法与A算法给出的路径轨迹和航行耗时较为一致，但在风速与风向变化较剧烈或航行区域中存在障碍物的情况下，局部最优法计算得到的航行时间相比A算法有所增加。但局部最优法相比于A算法运算时间较短。　　在针对案例帆船的短途路径规划模拟计算中，当帆船顺风、侧风航行时，本文提出的速度最优法与传统的A算法的航行耗时基本相同，但当目标终点位于帆船上风区时，速度最优法可以显著缩短航行时间。进一步的帆船模型湖上试验结果验证了速度最优法的实时性，与自动循迹控制程序具有良好的匹配性，可以满足无人帆船的短途航行要求。
作者：	康梦萁
专业：	船舶与海洋工程
导师：	许劲松
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文