發(fā)布時間：2022-02-04 16:51

　　近年來,伴隨著無人智能技術的不斷成熟,無人水面艇作為全方位、靈活以及執(zhí)行惡劣任務的海洋設備得到了越來越多的重視。本文以大連海事大學“藍信”號無人水面艇為研究對象,在考慮到操縱性能約束的條件下,對實際航行環(huán)境中的無人水面艇避碰控制進行了研究。首先,基于無人水面艇的實際航行環(huán)境,分別對電子海圖和雷達圖像數(shù)據進行了預處理,感知航行環(huán)境中的靜態(tài)和動態(tài)障礙物信息。采用Hausdorff距離匹配算法對電子海圖中靜態(tài)環(huán)境信息和雷達圖像動態(tài)信息進行疊加匹配,實現(xiàn)了 USV航行環(huán)境異源信息融合,建立了無人水面艇環(huán)境模型。其次,以大連海事大學“藍信”號無人水面艇為研究對象,進行了無人水面艇的非線性模型的建立。在此模型的基礎上,采用了一種基于速度分解法的障礙物避碰算法,通過實時解析無人水面艇和動態(tài)障礙物之間的相對運動矢量關系,對障礙物進行了避碰,并在考慮無人水面艇約束條件下,結合動態(tài)避碰,設計了一種基于Backstepping的非線性動態(tài)避碰跟蹤控制器,通過動態(tài)面設計消除了算法的微分膨脹問題。最后,搭建了無人水面艇自主動態(tài)避碰跟蹤控制仿真實驗平臺,在航行環(huán)境信息實時感知的情況下,進行無人水面艇動態(tài)避碰控制的... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．?３雷達圖像補償??

雷達圈像

圖３．５雷達圖像旋轉船艏向后的圖像??Ｆｉｇ．?３．５?Ｒａｄａｒ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｓｈｉｐ?ｂｏｗ??－２０－??

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]無人水面艇直線航跡跟蹤控制器的設計與驗證[J]. 田勇,王丹,彭周華,劉陸.  大連海事大學學報. 2015(04)
[4]USV發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 柳晨光,初秀民,吳青,王桂沖.  中國造船. 2014(04)
[5]基于速度障礙原理的無人艇自動避碰算法[J]. 吳博,熊勇,文元橋.  大連海事大學學報. 2014(02)
[6]水面無人艇分層策略局部危險規(guī)避[J]. 唐平鵬,張汝波,史長亭,楊歌,劉德麗.  應用科學學報. 2013(04)
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[8]基于反步自適應神經網絡的船舶航跡控制[J]. 段海慶,朱齊丹.  智能系統(tǒng)學報. 2012(03)
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博士論文
[1]欠驅動水面船舶航向、航跡非線性魯棒控制研究[D]. 劉文江.山東大學 2012
[2]欠驅動水面船舶非線性反饋控制研究[D]. 卜仁祥.大連海事大學 2008
[3]欠驅動船舶非線性控制研究[D]. 韓冰.哈爾濱工程大學 2004

碩士論文
[1]無人水面艇直線路徑跟蹤控制器的設計與實現(xiàn)[D]. 史微微.大連海事大學 2016
[2]基于預測控制的水面無人艇航跡跟蹤方法研究[D]. 黎為.哈爾濱工程大學 2016
[3]無人艇雷達數(shù)據處理及其特征提取的研究[D]. 周建成.大連海事大學 2014
[4]雷達圖像與電子海圖疊加的研究[D]. 才志.大連海事大學 2011
[5]欠驅動水面無人艇的航跡跟蹤控制研究[D]. 胡云艷.哈爾濱工程大學 2011
[6]電子海圖與雷達圖像疊加顯示的實現(xiàn)[D]. 劉毅.大連海事大學 2008



本文編號：3613576