随着无人智能技术的快速发展,无人水面艇(Unmanned Surface Vehicle,USV)作为一种新型海洋装备近年来备受关注,USV通过搭载各类传感设备能够自主执行近海巡航、反潜作战、海洋探测等军事或民用领域的任务。自主动态避碰能力是USV自主航行的基础,是在复杂多变的海洋环境中安全航行的前提,本文主要针对USV局部静态路径规划与动态障碍物避碰问题进行了研究,并设计搭建了 USV避碰虚拟视景仿真平台。首先设计了一种基于改进布谷鸟搜索算法的局部静态路径规划方法。针对布谷鸟搜索算法收敛精度不高且易陷入局部最优的缺陷,通过对飞行步长进行自适应调节,并引入变异与交叉策略实现了算法的改进。对局部航行环境进行了建模,根据USV的航行特点设计了目标函数,最终利用改进布谷鸟算法实现航行路径的搜索,并经过仿真实验证明了路径规划算法的有效性。其次针对动态障碍物的避碰问题设计了 USV实时避碰算法。基于速度障碍原理建立了运动避碰模型,分析避碰方式并确定适应度函数,同时基于海上避碰规则划分会遇局势,在融入避碰规则约束后利用改进布谷鸟算法进行了最优避碰策略的求取。通过考虑合作方与非合作方障碍物的情形对避碰算法进行了仿真分析,证明了避碰算法能够在各类会遇局势下对动态障碍物进行安全快速的避让。最后利用虚拟仿真技术基于Unity3d开发引擎设计建立了 USV避碰虚拟视景仿真平台。以“蓝信”号USV为模拟对象制作USV三维模型,创建了船舶模型库、陆地模型与海洋场景,同时建立UI交互模块,实现仿真演示的多视角观察,并对USV的运动信息进行实时显示。通过编写脚本控制虚拟场景,并在仿真平台中接入了所设计的动态避碰算法,实现了 USV避碰控制方法的三维仿真演示与验证,能较好的再现USV的运动场景。