水面無人艇路徑規(guī)劃技術(shù)的研究.pdf

1、21世紀(jì)以來，隨著國際形勢的日趨復(fù)雜。世界大國正將國防與外交重點轉(zhuǎn)向海洋。隨著軍事科技的發(fā)展，軍事裝備的無人化程度越來越高，適應(yīng)這一趨勢的水面無人艇受到世界各大國的日益重視。本文就水面無人艇路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了深入研究，并分別設(shè)計了無人艇全局路徑規(guī)劃方法和在未知復(fù)雜環(huán)境下的局部路徑規(guī)劃方法。
　　文章首先介紹了無人艇在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。然后，對無人艇路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了分析，包括路徑規(guī)劃的概述、分類等，并在此基礎(chǔ)上說明了本文

2、研究的意義。
　　本文針對無人艇全局路徑規(guī)劃問題，結(jié)合勢場法結(jié)構(gòu)簡單、實時性良好和柵格法編碼簡便、易于實現(xiàn)的特點，設(shè)計了一種全局路徑規(guī)劃方法—勢場動態(tài)柵格法。該方法將改進(jìn)勢場法與動態(tài)柵格法相結(jié)合，通過柵格動態(tài)細(xì)化的方式建立環(huán)境模型，應(yīng)用改進(jìn)勢場法來逐步搜索最優(yōu)路徑，使路徑精度逐步達(dá)到精度要求；再通過采用減少折線的優(yōu)化處理，進(jìn)一步減少中間多余的路徑節(jié)點，最終使得輸出路徑最優(yōu)。仿真實驗運行結(jié)果表明該方法降低了計算復(fù)雜度，可有效避免陷入

3、局部極小值點的問題，具有較強的全局路徑規(guī)劃能力。
　　本文針對水面無人艇局部路徑規(guī)劃問題，設(shè)計了一種基于勢場邊界檢測法的局部路徑規(guī)劃方法。該方法將改進(jìn)勢場法與邊界檢測法相結(jié)合，引入沿邊行走行為來解決無人艇局部路徑規(guī)劃問題。對存在環(huán)境陷阱的未知復(fù)雜環(huán)境，可有效進(jìn)行危險避障，并針對存在動態(tài)障礙物的情況給出了動態(tài)避碰策略，可作為無人艇全局路徑規(guī)劃的有力補充。實驗運行結(jié)果表明該方法具有較強的局部路徑規(guī)劃能力，能夠?qū)崟r規(guī)劃出安全、有效的路徑