基于CAN總線的多任務USV通用控制平臺研究與實現.pdf

1、近些年來，由于海洋氣候變化異常，海嘯、臺風活動頻繁，海難事故發(fā)生比例明顯增加，海上作業(yè)或執(zhí)行任務的危險也逐漸增多。相比有人駕駛船舶，無人水面艇因其具有低成本、高速度、高機動性以及高智能化等特性，特別是在危險情況下代替人工作業(yè)的應用實踐，近年來已成為一個研究熱點。
　　無人艇要體現其高度智能化特征，其研究難點在于對關鍵控制技術如通用平臺設計、自主避碰等方面的突破。本文首先分析無人水面艇技術的發(fā)展現狀，指出國內在某些關鍵技術領域的不足

2、，如智能化、高速、低成本、自主避碰等方面，然后以構建USV通用控制平臺和實現多樣化任務為研究目標，采用自主研制的智能終端將CAN總線引入控制系統(tǒng)，進而提出了一種基于總線的分布式控制平臺設計方案。整個系統(tǒng)結構分為船端控制平臺、通信單元、岸端監(jiān)控子系統(tǒng)，船端控制平臺采用智能終端將各傳感設備、執(zhí)行機構、任務模塊接入到CAN總線，主控單元采用工控機，承載自主巡航、自主避碰等核心控制算法。然后詳細分析了智能終端的總體方案設計、內部電路設計、電路布

3、局設計等，以及主控單元的設計方案，并對自主避碰算法進行仿真。
　　結合實際項目-無人海事救助船進行了系統(tǒng)測試，設計控制平臺測試試驗，包括智能終端功能測試、主控單元調試界面測試以及自主避碰算法測試；另外，設計多任務測試試驗，包括海上巡邏功能和海上搜救功能測試。實驗數據表明本文提出的分布式控制平臺設計方案可行，通過自主研制的智能終端可穩(wěn)定、可靠地實現多傳感器數據的分布式采集、處理以及共享，無人艇可實現航向保持自主巡航功能、自主避碰功能