基于人工势场法和A-star算法的USV路径规划研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景及其意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第11-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状和发展趋势 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 路径规划技术简述 | 第15-16页 |
| 1.4 现阶段的水面无人艇路径规划技术 | 第16页 |
| 1.5 论文主要内容 | 第16-18页 |
| 第2章 USV运动学模型及动力学模型 | 第18-30页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 USV运动的坐标系统和运动变量 | 第18-21页 |
| 2.2.1 北东坐标系 | 第18-19页 |
| 2.2.2 船体坐标系 | 第19-20页 |
| 2.2.3 运动变量及符号的说明 | 第20-21页 |
| 2.3 无人艇模型的构建 | 第21-27页 |
| 2.3.1 无人艇运动模型 | 第21-22页 |
| 2.3.2 无人艇动力学模型 | 第22-24页 |
| 2.3.3 无人艇运动状态空间模型 | 第24-26页 |
| 2.3.4 船舶水动力的无因次体系 | 第26-27页 |
| 2.4 船舶模型仿真验证 | 第27-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 USV全局路径规划 | 第30-50页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 路径规划问题分析与方法介绍 | 第30-36页 |
| 3.2.1 栅格法 | 第31-32页 |
| 3.2.2 Dijkstra算法 | 第32页 |
| 3.2.3 几何法 | 第32-33页 |
| 3.2.4 链表图法 | 第33-34页 |
| 3.2.5 拓扑法 | 第34页 |
| 3.2.6 遗传算法 | 第34-35页 |
| 3.2.7 A-star算法 | 第35-36页 |
| 3.2.8 人工势场法 | 第36页 |
| 3.3 改进的人工势场法 | 第36-41页 |
| 3.3.1 人工势场法概述 | 第36-38页 |
| 3.3.2 改进的人工势场法 | 第38-41页 |
| 3.4 环境模型的建立 | 第41-47页 |
| 3.4.1 算法开始前的准备步骤 | 第42-44页 |
| 3.4.2 栅格动态化 | 第44-45页 |
| 3.4.3 路径优化处理 | 第45-46页 |
| 3.4.4 势场动态栅格法算法总结 | 第46-47页 |
| 3.5 基于MATLAB的仿真实验 | 第47-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第4章 USV局部路径规划 | 第50-69页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 USV局部路径规划的发展概述 | 第50-51页 |
| 4.3 USV局部路径规划初步研究 | 第51-53页 |
| 4.3.1 A-Star算法基本流程 | 第52-53页 |
| 4.3.2 最大偏转角的设定 | 第53页 |
| 4.4 改进的A-STAR算法 | 第53-59页 |
| 4.4.1 堆优化算法介绍 | 第53-55页 |
| 4.4.2 弗洛伊达平滑处理 | 第55-56页 |
| 4.4.3 堆优化算法的步骤 | 第56-57页 |
| 4.4.4 A-star算法动态化 | 第57-59页 |
| 4.5 结合无人艇快速回转特性的局部路径规划研究 | 第59-65页 |
| 4.5.1 旋回曲线的改进 | 第59-61页 |
| 4.5.2 无人艇的特性 | 第61-62页 |
| 4.5.3 网格和路径生成 | 第62页 |
| 4.5.4 寻找无人艇路径的算法 | 第62-63页 |
| 4.5.5 判断相交算法 | 第63-64页 |
| 4.5.6 使用A-star算法遍历 | 第64-65页 |
| 4.6 MATLAB仿真实验 | 第65-68页 |
| 4.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 第5章 基于电子海图的USV路径规划研究 | 第69-77页 |
| 5.1 引言 | 第69页 |
| 5.2 电子海图介绍 | 第69-70页 |
| 5.3 MATLAB工具箱 | 第70-72页 |
| 5.3.1 MATLAB工具箱简介 | 第70页 |
| 5.3.2 地图投影 | 第70-71页 |
| 5.3.3 创建底图 | 第71-72页 |
| 5.4 基于电子海图的测试实验 | 第72-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 总结与展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-83页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
