【摘要】：水面無(wú)人集群作為未來(lái)海洋戰(zhàn)場(chǎng)重要的作戰(zhàn)手段一直受到廣泛關(guān)注。然而復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、諸多的干擾因素、廣泛的分布范圍使得對(duì)水面無(wú)人集群指揮控制變得尤為困難,因此針對(duì)水面無(wú)人集群的監(jiān)控系統(tǒng)具有極高的研究?jī)r(jià)值。本文研究的課題為“�？仗炀C合預(yù)警信息支持下的海洋無(wú)人作業(yè)集群”,項(xiàng)目的首要任務(wù)是搭建一個(gè)能夠用于水面無(wú)人集群的監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)獲取并顯示集群中無(wú)人艇的位置、航向與搭載的傳感器數(shù)據(jù)等信息,同時(shí)為集群的運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)劃和控制。本文分為三個(gè)部分第一部分為無(wú)人艇集群的設(shè)計(jì)思路和組成架構(gòu),主要包括無(wú)人艇集群的通信與控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)、無(wú)人艇船體結(jié)構(gòu)與動(dòng)力裝置等,介紹了基于GPS-RTK方法的無(wú)人艇集群高精度位置信息獲取方法。第二部分為水面無(wú)人集群監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā),主要包括監(jiān)控軟件的總體架構(gòu)與各模塊的詳細(xì)功能介紹,通過(guò)無(wú)人艇集群的湖試初步驗(yàn)證了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的性能。第三部分則提出了一種用于集群中單個(gè)無(wú)人艇的避障規(guī)劃算法,并在監(jiān)控系統(tǒng)的衛(wèi)星地圖上對(duì)算法進(jìn)行了初步的仿真模擬研究,結(jié)果顯示在障礙物常規(guī)分布的條件下無(wú)人艇能安全的繞開(kāi)隨機(jī)設(shè)置的障礙物,為后續(xù)更加復(fù)雜與智能的算法研究應(yīng)用驗(yàn)證打下基礎(chǔ)。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文突破需要的關(guān)鍵技術(shù)[10]。其中不乏麻省理工、加州大學(xué)和約翰霍知名大學(xué)。2014 年美國(guó)海軍利用 13 艘水面無(wú)人艇完成了代號(hào)為群自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)[11]，，如圖 1.1 所示。其中有 5 艘無(wú)人艇具備自主波雷達(dá)、紅外儀等探測(cè)設(shè)備、由直升機(jī)提供目標(biāo)位置信息，另外實(shí)驗(yàn)中無(wú)人集群通過(guò)自主協(xié)調(diào)完成了對(duì)目標(biāo)包圍與攔截的操作。

實(shí)驗(yàn)中無(wú)人集群通過(guò)自主協(xié)調(diào)完成了對(duì)目標(biāo)包圍與攔截的操作。圖 1. 1 水面無(wú)人艇集群“蜂群”實(shí)驗(yàn)[12]最近，麻省理工學(xué)院的 John J.Leonard 教授團(tuán)隊(duì)利用多艘水面橡皮艇和水下潛完成了水面無(wú)人集群和水下設(shè)備的聯(lián)合導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)，如圖 1.2、圖 1.3。初步形成洋水上水下無(wú)人集群監(jiān)控一體化[13]。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U674.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 宋磊;;全球自主:國(guó)外無(wú)人水面艇未來(lái)發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J];軍事文摘;2015年13期

2 李坡;張志雄;趙希慶;;美海軍無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[J];裝備學(xué)院學(xué)報(bào);2014年03期

3 馬天宇;楊松林;王濤濤;辛磊;陳q

本文編號(hào)：2603712