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从无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)所处的工作环境,分析单目摄像头、双目摄像头、海事雷达、激光雷达等传感器的组成原理、优缺点、性能测试。介绍多传感器数据在 USV上的融合原理、融合流程及其应用情况。经过实船海上试验,多传感器数据融合指标良好,较好地解决 USV在复杂水域安全航行的感知技术问题。所描述的感知技术,对设计和研发搭载不同任务的 USV,识别不同工作场景环境,具有积极的参考价值。 相似文献
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近年来,随着与船舶自主航行相关的信息技术、人工智能技术水平的提高,无人船舶行业取得了长足的发展,其在海上安保、环境监测等领域应用也越来越成熟。为推动无人船在海事管理方面的应用研究,破解港口水域海事监管手段不足的瓶颈问题,文中在分析港口水域海事监管特点和无人船系统建设条件的基础上,定量研究了无人船在港口水域海事监管应用面临的性能指标确定、船型平台选择、载荷设备搭配、运行管理体系建设等方面的具体问题,提出了一种港口水域海事监管无人船系统的应用解决方案。 相似文献
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对高速单体无人艇的航行性能进行综合优化设计分析.首先建立单体无人艇的优化数学模型;其次基于遗传算法开发了一套高速单体无人艇航行性能综合优化的计算程序;最后讨论了优化稳定代数,分析总目标函数随航速和排水量变化的曲线,探讨不同权重分配对总目标函数值的影响.通过大量计算,说明该程序稳定可靠,为高速单体无人艇初步设计提供了一个参考平台. 相似文献
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针对无人水面艇( USV)在未知干扰环境下的自主运动控制问题,研究基于模糊自适应算法的 USV航向、航速协同控制方法。设计以航向角偏差量和直线距离偏差量为输入量,以及以舵角偏转控制量和油门开度控制量为输出量的模糊控制算法,并通过以航向角偏差率为输入量及以控制周期为输出量的自适应控制,使系统响应外部环境的变化。以抵达目标点的时间和舵角变化次数的加权最小值作为优化目标函数,分析论域、控制周期等参数对控制效果的影响。优化分析的结果表明:此方法在不同海面风、浪、流随机干扰的条件下,均能使无人艇抵达目标点,实现点对点的自主航行。 相似文献
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目的 提出一种实现无人水面艇(USV)在高速航行时自动规避障碍物的方法。 方法 将双向搜索树(Bi-RRT)算法与速度障碍法相结合,得到基于改进Bi-RRT的无人水面艇自动避碰算法。针对Bi-RRT算法扩展操作中父节点延伸方向位于锥形碰撞区内的情况,提出避碰危险度系数与障碍物排斥向量,使父节点延伸方向有远离障碍物中心的趋势。同时,针对算法实时性问题,提出两棵搜索树并行延伸扩展的方式,以及当父节点延伸方向位于锥形碰撞区外时触发的目标吸引向量,以加速算法收敛。 结果 结果显示,采用上述改进方法设计的算法搜索树延伸失败次数降低,规划的避碰路径短且更加平滑。 结论 该改进Bi-RRT算法实时性强、路径规划质量高,对实际工程应用有重要意义。 相似文献
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[目的]对于已知多个障碍物的局部水域,如何规划安全高效的无人艇( USV)运动航迹,是当前的研究热点.[方法]首先,采用简洁有效的圆形包络面和凸四边形包络面处理障碍物区域,并将避障问题转化为时间最优控制问题中的状态不等式约束;然后,利用控制参数化和时间尺度变换,将时间最优控制问题转化为最优参数选择问题;最后,对于由多个障... 相似文献
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[目的]为实现海上无人集群在执行任务过程中的安全航行和通信保持,开展无人艇( USV)和无人机(UAV)集群协同航迹规划问题的研究.[方法]采用禁入和禁出地理围栏进行场景建模,将规避威胁和障碍问题转化为地理围栏约束.针对平台之间的碰撞冲突和通信连接问题,提出基于时序检测的碰撞冲突和通信保持约束判断准则.以集群平均航行时间... 相似文献
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针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变 USV的航速和航向,完成 USV对动态障碍物的智能避碰.通过实验仿真表明,该方法有效地完成 USV对动态障碍物的危险避碰,符合 USV实际航行避碰操纵要求. 相似文献
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边海防水域具有线长面广、环境恶劣复杂、突发事件层出、局部争端频现等特点,长期以来是管控的重难点之一,研制边海防无人艇是未来发展的重要方向。分析了国内外无人艇研究现状,根据边海防水域环境特点和管控任务,论证了边海防无人艇的多样化任务应用需求和总体发展趋势。在此基础上,提出了边海防无人艇初步建设设想,并针对具体使用实际从总体设计、环境感知、模块化载荷、安全防护等方面指出关键技术攻关方向,为推进实装应用进程提供有利参考。 相似文献
10.
为解决无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)航行数据在信息多样化、来源不一、存储格式不同、难以共享等问题,利用数据库技术,建立 USV性能测试与分析系统。对该系统进行数据预处理、数据库整体设计和数据表结构设计,完成 USV航行状态监测数据的集中管理。该系统为PC端和云服务平台提供数据可视化、航迹查询和历史数据查询等功能服务,可实现 USV航行状态的多点实时监测。 相似文献
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