近年來(lái),伴隨著無(wú)人智能技術(shù)的不斷成熟,無(wú)人水面艇作為全方位、靈活以及執(zhí)行惡劣任務(wù)的海洋設(shè)備得到了越來(lái)越多的重視。本文以大連海事大學(xué)“藍(lán)信”號(hào)無(wú)人水面艇為研究對(duì)象,在考慮到操縱性能約束的條件下,對(duì)實(shí)際航行環(huán)境中的無(wú)人水面艇避碰控制進(jìn)行了研究。首先,基于無(wú)人水面艇的實(shí)際航行環(huán)境,分別對(duì)電子海圖和雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理,感知航行環(huán)境中的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)障礙物信息。采用Hausdorff距離匹配算法對(duì)電子海圖中靜態(tài)環(huán)境信息和雷達(dá)圖像動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行疊加匹配,實(shí)現(xiàn)了 USV航行環(huán)境異源信息融合,建立了無(wú)人水面艇環(huán)境模型。其次,以大連海事大學(xué)“藍(lán)信”號(hào)無(wú)人水面艇為研究對(duì)象,進(jìn)行了無(wú)人水面艇的非線性模型的建立。在此模型的基礎(chǔ)上,采用了一種基于速度分解法的障礙物避碰算法,通過(guò)實(shí)時(shí)解析無(wú)人水面艇和動(dòng)態(tài)障礙物之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量關(guān)系,對(duì)障礙物進(jìn)行了避碰,并在考慮無(wú)人水面艇約束條件下,結(jié)合動(dòng)態(tài)避碰,設(shè)計(jì)了一種基于Backstepping的非線性動(dòng)態(tài)避碰跟蹤控制器,通過(guò)動(dòng)態(tài)面設(shè)計(jì)消除了算法的微分膨脹問(wèn)題。最后,搭建了無(wú)人水面艇自主動(dòng)態(tài)避碰跟蹤控制仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在航行環(huán)境信息實(shí)時(shí)感知的情況下,進(jìn)行無(wú)人水面艇動(dòng)態(tài)避碰控制的... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．?３雷達(dá)圖像補(bǔ)償??

雷達(dá)圈像

圖３．５雷達(dá)圖像旋轉(zhuǎn)船艏向后的圖像??Ｆｉｇ．?３．５?Ｒａｄａｒ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｒｏｔａｔｉｎｇ?ｓｈｉｐ?ｂｏｗ??－２０－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]欠驅(qū)動(dòng)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(xué) 2012
[2]欠驅(qū)動(dòng)水面船舶非線性反饋控制研究[D]. 卜仁祥.大連海事大學(xué) 2008
[3]欠驅(qū)動(dòng)船舶非線性控制研究[D]. 韓冰.哈爾濱工程大學(xué) 2004

碩士論文
[1]無(wú)人水面艇直線路徑跟蹤控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 史微微.大連海事大學(xué) 2016
[2]基于預(yù)測(cè)控制的水面無(wú)人艇航跡跟蹤方法研究[D]. 黎為.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]無(wú)人艇雷達(dá)數(shù)據(jù)處理及其特征提取的研究[D]. 周建成.大連海事大學(xué) 2014
[4]雷達(dá)圖像與電子海圖疊加的研究[D]. 才志.大連海事大學(xué) 2011
[5]欠驅(qū)動(dòng)水面無(wú)人艇的航跡跟蹤控制研究[D]. 胡云艷.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[6]電子海圖與雷達(dá)圖像疊加顯示的實(shí)現(xiàn)[D]. 劉毅.大連海事大學(xué) 2008



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