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自主式水面航行器导航与制导算法的研究
| 论文题名： | 自主式水面航行器导航与制导算法的研究 |
| 关键词： | 无人水面航行器;路径规划;自动避碰;制导算法 |
| 摘要： | 近年来，无人水面航行器（Unmanned Surface Vessel，USV）的应用和进展引起了人们极大的关注。对于USV的发展而言，自主航行技术是一个重要的研究领域。自主航行技术可降低USV对于人员和无线通信带宽需求，使其能够通过自主决策功能保证其在航行中的安全;另外，通过自主航行技术，USV可与多个航行器协同作业，这对发展大规模无人海上作战体系和海上探测体系是至关重要的。 USV的航行自主决策系统极其复杂，核心的算法是实现自主航行的决策依据。本文主要研究了自主航行中的三个重要方面，分别为:路径规划、自动避碰和制导。具体完成了以下工作: 首先根据USV路径规划的需要，从规划算法、环境建模、约束条件等方面进行了研究。选择了A*算法作为规划算法，并基于电子海图资料建立环境模型，结合USV航行需要对A*算法提出了进一步优化方法。最后编写了USV路径规划的软件，并用大连海域的海图验证了A*算法有效性以及该软件的适用性。 其次研究了USV的自动避碰原理，并建立了基于速度的避碰模型，并将“国际海上避碰规则”的要求考虑到避碰决策当中。 最后根据USV的运动特性结合导弹制导算法研究了USV自动制导问题，并对USV运用导弹制导算法完成追击、拦截以及队形变化进行了仿真，进一步验证导弹制导算法用于USV制导的可行性。 |
| 作者： | 王锦川 |
| 专业： | 航海科学与技术 |
| 导师： | 孙文力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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