基于信息融合的無(wú)人水面艇避碰控制研究.pdf

1、近年來(lái)，伴隨著無(wú)人智能技術(shù)的不斷成熟，無(wú)入水面艇作為全方位、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)

2、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)入水面艇環(huán)境模型。
　　其次，以大連海事大學(xué)“藍(lán)信”號(hào)無(wú)入水面艇為研究對(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)入水面艇和動(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)