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水质移动监测平台的路径规划是实现大范围水质巡检和突发水质污染事件应急监测的关键技术之一。本文针对河道湖面具有不规则边界且可能存在障碍物的特点,研究了一种结合全局路径规划和局部动态避障的混合路径规划方法。首先根据已知的河道湖面信息,利用改进遗传算法规划出一条全局路径；沿着该全局路径,采用结合障碍物运动状态预测模型和速度障碍避障模型的局部避障方法,实现了对未知障碍物的有效避障。另外,本文还对现有的水质移动监测系统做了改进以满足避障功能的要求。本文主要研究内容和特色如下：(1)针对河道湖面具有不规则边界且可能存在已知障碍物的情形,研究了一种结合改进栅格法和遗传算法的全局路径规划方法。首先利用改进栅格法对环境空间进行建模,选取障碍物特征点进行路径编码；然后对传统遗传算法中的适应度函数、遗传算子及其参数等进行改进；最后利用改进遗传算法对路径编码进行搜索,获得一条平滑较短的航行路径。仿真结果表明,该方法不仅可以加快算法的搜索速度和找到较优的全局路径,而且能有效地解决路径规划中的凹形障碍物“陷阱”问题。(2)针对水质移动监测平台在沿全局路径航行时会遇到未知障碍物的问题,研究了一种将障碍物运动状态预测模型与速度障碍避障模型相结合的局部避障方法。首先根据水质移动监测平台的传感信息,建立障碍物运动状态预测模型；然后结合速度障碍避障模型和局部目标点,采用相应的避障控制策略对障碍物进行避障。仿真结果表明,该方法对静态障碍物和移动障碍物的自动规避均适用,且能在考虑到已规划全局路径信息的前提下,规划出较优的避障轨迹。(3)为实现水质移动监测平台的自动避障功能,本文在现有水质移动监测系统的基础上进行了如下改进：在水质移动监测平台上增加了超声波检测模块、航向角检测模块、速度检测模块和无线WIFI模块,采用WIFI方式实现手机终端与水质移动监测平台之间的通信；设计新的监控中心上位机软件和手机终端APP,实时显示水质移动监测平台的状态信息；编写避障算法程序,并对整个系统的改进功能和避障算法进行了实测。