| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 全局路径规划的国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 路径跟踪控制的国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 避障轨迹规划的国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 无人水面航行器的运动模型建模 | 第17-25页 |
| 2.1 参考坐标系与变量定义 | 第17-18页 |
| 2.2 六自由度运动模型 | 第18-19页 |
| 2.3 水平面三自由度运动模型 | 第19-22页 |
| 2.4 水平面三自由度摄动运动模型 | 第22-24页 |
| 2.4.1 海流干扰模型 | 第22-23页 |
| 2.4.2 水平面三自由度摄动运动模型 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 无人水面航行器的全局路径规划研究 | 第25-44页 |
| 3.1 基于粒子群优化算法的全局路径规划 | 第25-31页 |
| 3.1.1 问题描述与建模 | 第25-27页 |
| 3.1.2 基于粒子群优化算法的全局路径规划 | 第27-30页 |
| 3.1.3 仿真实验与分析 | 第30-31页 |
| 3.2 基于费马螺旋曲线的折线路径光顺策略 | 第31-42页 |
| 3.2.1 Dubins路径 | 第32-34页 |
| 3.2.2 基于费马螺旋曲线的折线路径光顺策略 | 第34-40页 |
| 3.2.3 仿真实验与分析 | 第40-42页 |
| 3.3 基于粒子群优化算法和费马螺旋曲线的全局路径规划 | 第42-43页 |
| 3.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第4章 无人水面航行器的路径跟踪控制研究 | 第44-64页 |
| 4.1 非对称摄动运动模型与坐标变换 | 第44-46页 |
| 4.2 问题描述和路径跟踪误差模型的建立 | 第46-49页 |
| 4.3 路径跟踪控制器的设计 | 第49-56页 |
| 4.3.1 位置跟踪控制律 | 第50-53页 |
| 4.3.2 航向和纵荡速度跟踪控制律 | 第53-56页 |
| 4.3.3 路径跟踪控制系统的稳定性分析 | 第56页 |
| 4.4 仿真实验与分析 | 第56-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 第5章 无人水面航行器的避障轨迹规划研究 | 第64-84页 |
| 5.1 国际海上避碰规则公约与避让策略 | 第64-66页 |
| 5.1.1 国际海上避碰规则公约 | 第64-65页 |
| 5.1.2 避让策略 | 第65-66页 |
| 5.2 避障最优轨迹规划模型的建立 | 第66-68页 |
| 5.2.1 约束条件 | 第66-67页 |
| 5.2.2 性能指标 | 第67页 |
| 5.2.3 避障最优轨迹规划模型 | 第67-68页 |
| 5.3 自适应ph-Radau伪谱法离散化求解策略 | 第68-74页 |
| 5.3.1 多区间Radau伪谱法离散化求解策略 | 第68-71页 |
| 5.3.2 自适应ph-Radau伪谱法离散化求解策略 | 第71-74页 |
| 5.4 基于自适应ph-Radau伪谱法的多阶段避障轨迹规划算法 | 第74-83页 |
| 5.4.1 自适应ph-Radau伪谱法多阶段避障轨迹规划算法 | 第74-76页 |
| 5.4.2 仿真实验与分析 | 第76-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 结论 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-91页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93页 |
