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港口防卫型无人艇控制系统的技术研究
| 论文题名： | 港口防卫型无人艇控制系统的技术研究 |
| 关键词： | 水面无人艇;控制系统;行为调度;港口防卫 |
| 摘要： | 随着人工智能的迅速发展，自主控制无人技术的日益提高，水面无人艇技术也变得较为成熟。水面无人艇以其智能化程度高、模块化强、经济、安全等特点被应用到军事和民用领域。现在的水面无人艇不仅仅是单一的能够在海上自主航行，而是以不同的任务模式能够自主完成一项任务，处理一些较为枯燥、危险的活动。港口防卫是国防安全的重要组成部分，通过无人艇对港口的巡逻防卫，在发生异常情况下处理一些任务是一个有效手段。本文以港口防卫为基础，对港口防卫型无人艇控制系统的技术进行了研究，设计了港口防卫行为及行为之间的切换和优化方法。 首先介绍了国内外水面无人艇的研究现状及发展趋势，着重介绍了国外无人艇应用在港口防卫中的事例。其次对港口任务进行了总结及无人艇应用在港口防卫的设计做出了构想。现在港口防卫舰艇巡逻是一个耗时耗力的工作，将无人艇引入港口防卫提高了安全性及实时性。再次根据基于行为的控制体系，将混合式控制体系结构与行为体系结构结合，构建出适用于港口防卫型无人艇的控制体系结构。利用区间规划的方法来构建行为，建立行为目标函数，进行行为的多目标优化。然后对港口防卫的行为集进行建模，利用制导率原理构建转向点行为，利用对巡逻多边形边界的控制构建巡逻行为，使用线性外推法构建追踪行为，利用线性递减法构建定点行为，在根据追踪行为原理延伸出驱赶行为和拦截行为。通过分层模式声明对行为进行动态调度。 最后通过开源软件对行为进行了实际开发和仿真验证，将转向点行为、巡逻行为、定点行为具体实现，并将转型点行为进行了仿真。结合实际巡逻任务将这三种行为共同协作，达到防卫目的，并对仿真的结果分析，验证了行为的有效性。 |
| 作者： | 郭春雷 |
| 专业： | 航海科学与技术 |
| 导师： | 孙文强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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