基于电子海图和航海雷达的无人水面艇路径规划研究

发布时间：2020-04-01 23:28

【摘要】：无人水面艇作为监测海洋环境、维护海洋权益的工具和现代化的军事武器,越来越受到各国的重视。而路径规划是无人水面艇实现自主航行和避碰决策的关键技术之一,其中涉及到对静态环境和动态环境的感知。本文通过电子海图获取无人水面艇航行区域的静态环境,通过雷达感知无人水面艇周围的动态环境,将二者进行信息融合,在此基础上进行避碰决策,规划出无人水面艇的可行路径。本文以电子海图为基准图,雷达图像为实时图,在获取雷达图像后,将雷达图像以一定的比例尺缩放、并旋转;将处理后的雷达图像与电子海图采用canny算法进行边缘提取并用Kittler算法二值化,采用Hausdorff算法相似度匹配,根据最佳匹配点将雷达图像叠加到电子海图上,实现电子海图与雷达图像的信息融合。根据电子海图的环境信息,建立无人水面艇的环境信息仿真模型,采用近似圆的方法处理不规则障碍物。通过对比几种常见的局部路径规划算法,本文选取了一种运算速度较快的路径规划算法人工势场法,并采用了改进后的人工势场法。本文还进行了仿真实验,仿真结果验证了基于电子海图和航海雷达的无人水面艇路径规划可行性和有效性,对于无人水面艇的避碰决策的研究和实现具有一定的参考意义。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U674.77

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本文编号：2611103