近些年,隨著世界各國之間的形勢日益嚴峻,諸多強國紛紛將軍事重心轉移到海面上。并且隨著無人化科技的發(fā)展,無人艇越來越受大家的關注。智能避碰方法是體現(xiàn)水面無人艇智能化的重要一項,目前對這方面的探索研究還不夠成熟。本文對水面無人艇的智能避碰進行了深入的詳細研究,將智能避碰分為了靜態(tài)避碰和動態(tài)避碰兩種。對于靜態(tài)智能避碰,本文又將其分為了局部避碰和全局避碰。文章首先介紹了本文的選題背景、研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。然后,對無人艇的智能避碰技術進行分析,包括靜態(tài)障礙物避碰方法研究和動態(tài)障礙物避碰方法研究。之后對水面無人艇的避碰過程和避碰機理作了詳細闡述,并且對無人艇的三種會遇局面進行了完整的介紹。此外還分析了水面無人艇的運動參數(shù)以及碰撞危險度的計算方法,其中碰撞危險度的計算研究是從時間和空間角度進行的。本文在研究水面無人艇靜態(tài)智能避碰問題時,是從局部智能避碰和全局智能避碰兩個方面進行的,采用了遺傳算法,迪杰斯特拉算法以及萬有引力搜索算法等對水面無人艇進行了路徑規(guī)劃,并且著重設計了基于改進蟻群算法的水面無人艇智能避碰方法研究,該方法在蟻群算法的基礎上,通過增加方向角權值這一創(chuàng)新參數(shù),改變了螞蟻最優(yōu)路徑上的...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀和水平
        1.2.1 國外水面無人艇的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內水面無人艇的研究現(xiàn)狀
    1.3 水面無人艇智能避碰技術
        1.3.1 靜態(tài)避碰策略
        1.3.2 動態(tài)避碰策略
    1.4 本文的主要內容及組織結構
    1.5 本章小結
第2章 水面無人艇避碰機理與運動參數(shù)計算
    2.1 水面無人艇避碰機理
    2.2 會遇局勢劃分
    2.3 運動參數(shù)計算
    2.4 碰撞危險度計算
        2.4.1 空間碰撞危險度
        2.4.2 時間碰撞危險度
    2.5 本章小結
第3章 水面無人艇靜態(tài)避碰方法研究
    3.1 靜態(tài)避碰問題分析
    3.2 全局路徑規(guī)劃方法
        3.2.1 柵格法
        3.2.2 可視圖法
        3.2.3 拓撲法
        3.2.4 粒子群優(yōu)化算法
        3.2.5 Dijkstra算法
        3.2.6 遺傳算法
    3.3 局部路徑規(guī)劃方法
        3.3.1 人工勢場法
        3.3.2 狼群算法
        3.3.3 萬有引力搜索算法
    3.4 路徑規(guī)劃方法的發(fā)展趨勢
    3.5 本章小結
第4章 基于改進蟻群算法的水面無人艇智能避碰方法研究
    4.1 問題模型
    4.2 改進蟻群算法
        4.2.1 蟻群算法
        4.2.2 概率選擇
        4.2.3 信息素更新
        4.2.4 算法參數(shù)改進
        4.2.5 改進蟻群算法流程圖
        4.2.6 改進蟻群算法步驟
        4.2.7 基于MATLAB的仿真實驗
    4.3 本章小結
第5章 水面無人艇動態(tài)避碰策略研究
    5.1 水面無人艇操縱運動模型
    5.2 水面無人艇智能避碰模型
        5.2.1 定常運動模型
        5.2.2 轉向運動模型
        5.2.3 變速運動模型
    5.3 水面無人艇智能避碰決策系統(tǒng)的建立
    5.4 水面無人艇動態(tài)避碰具體步驟
    5.5 水面無人艇動態(tài)避碰決策仿真與分析
        5.5.1 對遇局面避碰仿真圖
        5.5.2 交叉局面避碰仿真圖
        5.5.3 追越局面避碰仿真圖
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 研究總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文及科研成果



本文編號：3968787