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原文传递水面无人艇路径规划算法的研究

论文题名：	水面无人艇路径规划算法的研究
关键词：	水面无人艇;遗传算法;人工势场法;混合路径规划
摘要：	随着陆地资源的不断消耗，海洋资源的重要性日益凸显。水面无人艇作为海洋勘探和开发的工具之一，受到世界各国的广泛关注，而路径规划更是无人艇相关技术的重中之重，它是保障无人艇安全高效航行的必要前提。本文就无人艇的路径规划技术展开研究，针对不同的应用环境情况提出了全局和局部路径规划方法，并在此基础上提出了无人艇的混合路径规划方法。　　本文首先阐述了本课题的研究背景及意义，再介绍了无人艇以及路径规划技术的国内外研究现状。　　为了实现无人艇的全局路径规划，利用遗传算法寻优能力强、并行性好等优点提出了一种基于改进遗传算法的全局路径规划方法。该方法采用新的初始化种群方式和适应值函数，设计引入领域知识的遗传操作算子，最终得出合理的最优路径，提高了遗传算法的效率和寻优能力。　　为了实现无人艇的局部路径规划，利用人工势场法实时性表现卓越、避障性能优异的特点提出了一种基于改进人工势场法的局部路径规划方法。该方法设计了新的势场函数，引入逃逸力，克服了人工势场法的一些固有缺陷，提高了人工势场法的动态性能。　　本文最后依据提出的两种路径规划方法，设计了无人艇的混合路径规划算法。该方法不仅可以充分利用已知的静态环境信息得出全局最优路径，还能应对未知环境下的动态障碍物而很好地避障，足以应付实际情况中的各种路径规划问题。
作者：	江舟
专业：	系统工程
导师：	曾志刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文