【摘要】：隨著無人技術(shù)在海洋平臺上的運用,無人艇展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。在民用領(lǐng)域,可以作為一種能在水面上進(jìn)行實際作業(yè)的機(jī)器人,如可對海面進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)搭載聲納設(shè)備后,也可以對水底進(jìn)行掃測。在軍事領(lǐng)域也具有極其廣泛的應(yīng)用前景,可以作為一種軍事武器,比如反恐作戰(zhàn)、瀕海作戰(zhàn)、海面監(jiān)測與偵查等用途。主要的類型分為可遙控型無人艇和智能型無人艇兩種類型,其中智能無人艇的研制已受到各個國家的青睞。本文首先針對無人艇及其運動控制的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,然后針對目前無人智能艇控制系統(tǒng)存在的穩(wěn)定性和可靠性問題提出了一種結(jié)合了平行接近法和視線法的一個新型適用性強(qiáng)的無人艇運動控制算法,該算法大大減小了因外部環(huán)境因素干擾影響所導(dǎo)致的原始運動路徑產(chǎn)生的偏航誤差,提高了無人艇的運動穩(wěn)定性以及可靠性。另外本文也通過基于雙目測距算法實現(xiàn)了避障功能。論文主要的研究工作如下:首先,論文對于無人艇運動控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,給出了系統(tǒng)的總體框架,并為整個控制算法的實現(xiàn)搭建了硬件平臺。無人艇控制系統(tǒng)總體上可分為終端控制系統(tǒng)以及地面站系統(tǒng),控制模式可分為三種:手控模式、自控模式以及遙控模式。論文也給出了整個系統(tǒng)的通訊協(xié)議。其次,提出了本文的核心運動控制算法,即視線法結(jié)合平行接近法,本算法是基于導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)。首先根據(jù)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,分別從運動學(xué)和動力學(xué)的角度分別建模;再通過計算視線角度和視線位置來實時反饋數(shù)據(jù),使航跡收斂到預(yù)設(shè)航線,進(jìn)而使無人艇的運動控制系統(tǒng)達(dá)到實時修正;同樣通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換解決了實時導(dǎo)航定位的不連續(xù)問題,進(jìn)而實現(xiàn)了視線控制法。再次,本文研究了無人艇的測距避障方法,設(shè)計了避障算法流程圖,改進(jìn)了標(biāo)定算法,通過使用分割算法預(yù)處理去除水面的干擾并檢測障礙物,再通過立體匹配得到視差圖,使用深度計算得到測量距離,最終通過反饋的目標(biāo)障礙測距數(shù)據(jù)控制無人艇進(jìn)行避障,從而實現(xiàn)了整個測距避障算法。最后,對系統(tǒng)的視線控制算法進(jìn)行測試和測距避障系統(tǒng)實驗,并與平行接近法算法進(jìn)行了比較,驗證了本文的無人艇控制算法以及避障方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U664.82
【圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文點及難點，然而立體視覺系統(tǒng)在高速移動中也存在許多問題，而根據(jù)周圍環(huán)境信息潛器視覺導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一[5]。還是民用，無人艇這個可替代人類執(zhí)行海增高。但由于近年來地形環(huán)境愈加復(fù)雜，遠(yuǎn)無法滿足需求，多個無人艇協(xié)同控制模視，具有靈活性、安全性及魯棒性的特點值，如海洋環(huán)境監(jiān)測、生物研究、以及信用場景如圖 1.1 所示。

圖 1.2 自主雙體無人艇 ACES海軍研究室提出了瀕海戰(zhàn)斗艦的概念，從而提出三艦隊開始研制“斯巴達(dá)偵察兵”，它應(yīng)用了很計，能根據(jù)不同需求在一個小時內(nèi)完成快速搭建發(fā)速度且降低了研發(fā)成本，也是一款機(jī)動性較高戰(zhàn)場補(bǔ)給，水面調(diào)查以及其他危險的偵查任務(wù)。含：遠(yuǎn)程/半自動遙控指揮設(shè)備；偵查系統(tǒng)、情報務(wù)模塊包含情報監(jiān)視模塊、反水雷模塊、精確

圖 1.2 自主雙體無人艇 ACES海軍研究室提出了瀕海戰(zhàn)斗艦的概念，從而提出三艦隊開始研制“斯巴達(dá)偵察兵”，它應(yīng)用了很計，能根據(jù)不同需求在一個小時內(nèi)完成快速搭建不發(fā)速度且降低了研發(fā)成本，也是一款機(jī)動性較高戰(zhàn)場補(bǔ)給，水面調(diào)查以及其他危險的偵查任務(wù)。含：遠(yuǎn)程/半自動遙控指揮設(shè)備；偵查系統(tǒng)、情報任務(wù)模塊包含情報監(jiān)視模塊、反水雷模塊、精確
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3 馮宗周;陳穎;歐陽潔;;山地城市規(guī)劃控制性指標(biāo)確定的新探索[J];新經(jīng)濟(jì);2012年07期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：2857421