【摘 要】
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无人艇个体以及集体行动顺利完成任务,均离不开运动规划与智能避碰。进一步开展复杂海洋环境条件下无人艇路径规划研究对于提升其智能化水平以及提高无人艇在复杂海洋环境下的生存能力和工作效率具有重要意义。当前无人艇路径规划的相关研究主要集中于规划出规避水面障碍物的路径,少有工作对于无人艇航线水深危险程度进行评价。对于活动于浅水海域更容易受到风浪流等复杂海洋环境干扰影响的水面无人艇以及其他水面舰艇,水深是影响
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无人艇个体以及集体行动顺利完成任务,均离不开运动规划与智能避碰。进一步开展复杂海洋环境条件下无人艇路径规划研究对于提升其智能化水平以及提高无人艇在复杂海洋环境下的生存能力和工作效率具有重要意义。当前无人艇路径规划的相关研究主要集中于规划出规避水面障碍物的路径,少有工作对于无人艇航线水深危险程度进行评价。对于活动于浅水海域更容易受到风浪流等复杂海洋环境干扰影响的水面无人艇以及其他水面舰艇,水深是影响航行安全和航行性能的重要因素,因此本文对无人艇在复杂海洋环境下的水深安全路径规划展开研究。本文以课题组开发的新型海洋测绘双体无人艇为例,通过构建无人艇水动力计算模型和六自由度运动学模型,对无人艇进行了不规则波中的运动模拟,对其在不规则波中的航行状态进行了统计分析和评价。研究发现,该双体无人艇的升沉与纵摇幅值随航行速度的增加而减小,随有效波高的增大而增大。根据九种工况下包括升沉和纵摇的航行状态变化分析,确定无人艇安全航行所需最小安全水深限制条件。提出了适用于无人艇路径规划的考虑水深的栅格环境建模方法。比较了三种栅格水深插值方法,发现采用含障碍物的样条函数插值方法可以根据离散稀疏海图水深点插值得到...
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