我國(guó)國(guó)土面積遼闊,海島眾多,在對(duì)島嶼的安全巡邏與管理上有很大的不便。而水面無(wú)人艇可以根據(jù)不同的任務(wù)需求,設(shè)計(jì)不同的功能艇型及搭載任務(wù)模塊來(lái)執(zhí)行各種不同類型的任務(wù)。因而研發(fā)設(shè)計(jì)一種用于近海及兼島嶼巡邏的無(wú)人艇顯得尤為重要。并且水面無(wú)人艇具有自主規(guī)劃航行,環(huán)境監(jiān)測(cè)及自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)等人工智能的新型功能,將艇型設(shè)計(jì)、智能航行、數(shù)據(jù)處理及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等集專業(yè)技術(shù)于一身。由于無(wú)人機(jī)動(dòng)作敏捷,起飛至降落耗時(shí)短,利用搭載的高清拍攝裝置對(duì)巡邏地區(qū)進(jìn)行航拍,在短時(shí)間內(nèi)就可完成大片區(qū)域的巡邏工作,對(duì)于爭(zhēng)分奪秒的搜尋、救援工作而言,意義非凡。因此,本文設(shè)計(jì)并制作了一艘可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇中間試驗(yàn)艇,主要研究及成果如下:首先,對(duì)可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇進(jìn)行基于模糊數(shù)學(xué)的高性能船船型評(píng)優(yōu)方法選型分析,通過(guò)初步設(shè)計(jì)分析,確定了采用小水線面雙體船型。同時(shí)還對(duì)目標(biāo)無(wú)人艇進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),包括主尺度確定、型線設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)和總布置設(shè)計(jì)。其次,根據(jù)母型船改造法進(jìn)行基于性能及功能最優(yōu)的可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇論證及設(shè)計(jì)分析,進(jìn)行典型中間試驗(yàn)艇模型的制作,并對(duì)模型推進(jìn)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行安裝與調(diào)試,以及無(wú)人機(jī)降落控制方案論述。同時(shí)設(shè)...

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 選題的理論意義和實(shí)用價(jià)值
    1.3 課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.1 水面無(wú)人艇國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.2 水面無(wú)人艇性能試驗(yàn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)
    1.5 水面無(wú)人艇智能運(yùn)動(dòng)控制現(xiàn)狀
    1.6 課題研究?jī)?nèi)容
    1.7 本章小結(jié)
第2章 可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇艇型選型分析
    2.1 引言
    2.2 基于模糊數(shù)學(xué)的高性能船船型評(píng)優(yōu)
        2.2.1 因素集
        2.2.2 確定因素隸屬函數(shù)
        2.2.3 建立權(quán)重集
        2.2.4 評(píng)優(yōu)計(jì)算及分析
    2.3 初步設(shè)計(jì)分析
        2.3.1 用途及航區(qū)
        2.3.2 船型分析
        2.3.3 船級(jí)選擇
        2.3.4 主機(jī)選型
        2.3.5 航速及續(xù)航力
        2.3.6 結(jié)構(gòu)與穩(wěn)性分析
        2.3.7 主要設(shè)備
    2.4 方案初步設(shè)計(jì)
        2.4.1 主尺度確定
        2.4.2 型線設(shè)計(jì)
        2.4.3 上層建筑設(shè)計(jì)
        2.4.4 總布置設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)及模型制作
    3.1 引言
    3.2 艇模推進(jìn)及操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.2.1 螺旋槳設(shè)計(jì)
        3.2.2 電機(jī)選型設(shè)計(jì)
        3.2.3 軸系設(shè)計(jì)
    3.3 吊艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.1 艙體設(shè)計(jì)
        3.3.2 固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 吊艙工作原理
        3.3.4 吊艙電機(jī)選型及螺旋槳設(shè)計(jì)
        3.3.5 舵機(jī)選型
    3.4 艇模制作
    3.5 設(shè)備安裝
        3.5.1 控制系統(tǒng)安裝
        3.5.2 推進(jìn)系統(tǒng)安裝
        3.5.3 操作系統(tǒng)安裝
    3.6 本章小結(jié)
第4章 可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇主要性能試驗(yàn)
    4.1 引言
    4.2 快速性試驗(yàn)
    4.3 操縱性試驗(yàn)
    4.4 耐波性試驗(yàn)
    4.5 橫搖系統(tǒng)辨識(shí)
    4.6 縱搖系統(tǒng)辨識(shí)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 核心控制器
    5.3 導(dǎo)航定位系統(tǒng)
        5.3.1 DGPS
        5.3.2 三維電子羅盤
    5.4 環(huán)境感知系統(tǒng)
        5.4.1 攝像機(jī)
        5.4.2 風(fēng)速、風(fēng)向傳感器
    5.5 通信系統(tǒng)
    5.6 能源系統(tǒng)
    5.7 無(wú)人機(jī)
        5.7.1 無(wú)人機(jī)型號(hào)介紹
        5.7.2 無(wú)人機(jī)控制方式
        5.7.3 無(wú)人機(jī)與無(wú)人艇的通信協(xié)議
        5.7.4 無(wú)人機(jī)回收倉(cāng)設(shè)計(jì)
    5.8 本章小結(jié)
第6章 可搭載無(wú)人機(jī)的無(wú)人艇數(shù)學(xué)模型建立及動(dòng)力定位
    6.1 引言
    6.2 無(wú)人艇受力分析
        6.2.1 風(fēng)
        6.2.2 波浪
        6.2.3 海流
    6.3 無(wú)人艇動(dòng)力定位
        6.3.1 無(wú)人艇動(dòng)力定位實(shí)現(xiàn)思想
        6.3.2 無(wú)人艇動(dòng)力定位的工作階段
    6.4 動(dòng)力定位架構(gòu)
    6.5 動(dòng)力定位航行系統(tǒng)
        6.5.1 動(dòng)力定位航行控制算法
        6.5.2 隸屬度函數(shù)的確定
        6.5.3 岸機(jī)控制及接收程序
    6.6動(dòng)力定位航行實(shí)驗(yàn)
    6.7 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    6.8 無(wú)人機(jī)試驗(yàn)
    6.9 岸機(jī)監(jiān)測(cè)
    6.10 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1.論文的主要工作總結(jié)
    2.論文的研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：4014822