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原文传递水面无人艇路径规划算法研究

论文题名：	水面无人艇路径规划算法研究
关键词：	水面;无人艇;机器人路径规划;实时避障;障碍物;国际海上避碰规则;自身定位系统;运动特性;确定性;环境信息;海事;传感器系统;智能机器人;自主导航;运动过程;算法;数据;实时探测;全局规划;求解过程
摘要：	路径规划技术是智能机器人的关键技术，同时也是一种战略性问题的求解过程。水面无人艇需要在高度动态和不可预测的海洋环境中达到高级别的自主导航，故高效、可靠并能够实时避障的路径规划是至关重要的。本文主要研究了具有静态环境信息的全局规划以及在预定义导航轨迹和动态的障碍环境下遵守海事规则的局部路径规划。　　具体完成的工作有：首先简要介绍了国内外USV的研究现状和机器人路径规划的算法，接着对水面无人艇的运动特性，国际海上避碰规则进行了介绍，然后重点讨论了USV的实时动态避障。本文首先用时效性好的A星算法得到全局路径点，然后在无人艇沿着既定轨迹航行过程中，采用融合了海事规则的速度避障法根据实时的传感器数据来调整无人艇轨迹；同时考虑到障碍物运动的不确定性、无人艇运动过程中自身定位系统和实时探测的传感器系统存在的精度，误差，漂移等造成数据的不确定性，对获取的障碍物信息进行了不确定建模，并将此修正过程与速度避障法相结合。　　本文以无人艇的实时避障策略为重点进行了讨论与验证，通过仿真搭建了一个无人艇的路径规划平台，实现了无人艇沿预定航线航行中，依据海事规则实时规避静、动态障碍物的仿真，验证了上述方法的可行性和有效性。
作者：	卢艳爽
专业：	计算机应用技术
导师：	张汝波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文