当前,远洋航运在世界经济的发展过程中起到越来越重要的推动作用,受到各国的普遍重视。在远洋航运中,平滑且路径较短的航行轨迹不仅能降低船舶航行时间,还能降低油耗、减少污染,此外,海上碰撞事故频发,不仅经济损失重大,也造成很多人员伤亡,所以船舶的航迹规划技术研究具有重要的理论价值和现实意义。本文以船舶全局航迹规划和局部避障规划为研究对象,采用智能技术理论方法为船舶航行规划出最优的航行轨迹,并且保证船舶能避开海上动态障碍物安全航行。本文主要研究内容包括:1)研究了基于电子海图的栅格化环境建模。首先使用OGR库对S-57格式的电子海图进行逐层读取,将数据保存在自定义数据结构中。然后通过Tiny Xml库将相关电子海图数据存储到XML格式的物理文件中。最后加载物理文件中的海域信息进行栅格化建模,将航行环境绘制成包含可航与不可航两类栅格的二维平面环境模型。2)研究了船舶全局航迹规划问题。针对船舶全局航迹规划,对传统的A*算法进行了三点改进:采用双向搜索方式、启发函数中加入船舶偏离直线航线角度信息和航行曲线优化。在栅格化环境建模的基础上,将改进前后的A*算法用于船舶全局航迹规划,通过对比分析,证明了改进A*算法在航迹平滑度以及航迹总长度上都更优于A*算法,为了进一步验证改进A*算法的优越性,与Dijkstra算法进行对比实验,通过实验结果参数发现改进A*算法更加具有优势,能为船舶规划出较好的航迹。3)研究了船舶局部避障规划问题。针对传统人工势场法存在的目标点不可达以及局部最小值等问题,本文将目标点与船舶的距离信息添加至斥力函数中解决了目标点不可达问题;当斥力引力共线时,对船舶施加一个垂直于引力方向的偏向力,引导船舶离开局部极小值点,从而解决了局部极小值问题。将改进前后的人工势场法应用于船舶局部避障规划仿真实验中,发现改进后的人工势场法弥补了传统人工势场法存在的以上缺陷,能较好地解决船舶局部避障问题。此外与动态窗口法进行对比仿真实验,发现改进人工势场法在算法执行速度上较动态窗口法具有明显的优势。