| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-21页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 本课题的目的与意义 | 第16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-20页 |
| 1.3.1 绿色能源船研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3.2 船体优化设计研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3.3 无人艇控制系统及功能研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第20-21页 |
| 第2章 绿色能源双体无人艇性能优化数学模型 | 第21-34页 |
| 2.1 引言 | 第21-22页 |
| 2.2 艇型性能优化数学模型 | 第22-32页 |
| 2.2.1 艇型性能优化设计变量 | 第22-23页 |
| 2.2.2 艇型性能优化目标函数 | 第23-30页 |
| 2.2.3 艇型性能优化约束条件 | 第30-32页 |
| 2.3 太阳能数学模型及约束条件 | 第32-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 绿色能源双体船优化计算及分析 | 第34-45页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 优化算法原理介绍 | 第34-37页 |
| 3.2.1 遗传算法 | 第34-35页 |
| 3.2.2 并行算法 | 第35-36页 |
| 3.2.3 综合优化算法 | 第36-37页 |
| 3.3 太阳能双体船优化设计变量选取 | 第37页 |
| 3.4 太阳能双体船优化计算结果 | 第37-44页 |
| 3.4.1 单一遗传算法优化结果 | 第38-41页 |
| 3.4.2 重点变量的并行遗传优化结果 | 第41-43页 |
| 3.4.3 并行遗传二次载波优化结果 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 绿色能源无人艇设计及制作 | 第45-60页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 目标无人艇的设计 | 第45-53页 |
| 4.2.1 外观设计及航速选择 | 第45-46页 |
| 4.2.2 无人艇设备布置图设计及重量重心计算 | 第46-50页 |
| 4.2.3 自扶正能力计算 | 第50-51页 |
| 4.2.4 高速航行下的阻力计算 | 第51-52页 |
| 4.2.5 舵计算 | 第52-53页 |
| 4.2.6 太阳能供电系统设计及续航能力设计 | 第53页 |
| 4.3 模型制作 | 第53-59页 |
| 4.3.1 三维图及骨架图绘制 | 第53-54页 |
| 4.3.2 模型制作及设备安装 | 第54-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 无人艇主要功能模块开发及设计 | 第60-83页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 控制核心介绍及设计 | 第60-62页 |
| 5.2.1 基于51单片机的控制系统 | 第60-61页 |
| 5.2.2 基于STM32的嵌入式控制系统 | 第61-62页 |
| 5.3 主要功能模块开发及介绍 | 第62-78页 |
| 5.3.1 H桥电机驱动模块——推进系统 | 第62-64页 |
| 5.3.2 L289N电机驱动模块——侧推系统 | 第64-66页 |
| 5.3.3 舵机模块——操纵系统 | 第66-68页 |
| 5.3.4 GPS模块——定位导航系统 | 第68-71页 |
| 5.3.5 数字罗盘模块——惯性导航、姿态测量系统 | 第71-72页 |
| 5.3.6 加速度计模块——惯性导航、姿态测量系统 | 第72-74页 |
| 5.3.7 陀螺仪模块——惯性导航、姿态测量系统 | 第74-76页 |
| 5.3.8 超声波模块——测距避碰系统 | 第76-78页 |
| 5.4 几种控制方式开发及介绍 | 第78-82页 |
| 5.4.1 遥控器接收机——中远距离控制方式 | 第78-79页 |
| 5.4.2 Bluetooth控制——短距离控制方式 | 第79-80页 |
| 5.4.3 WIFI控制——中短距离控制方式 | 第80-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 嵌入式软硬件系统兼容性论证及可视化方案设计 | 第83-91页 |
| 6.1 引言 | 第83页 |
| 6.2 配置简介及配置兼容性实施方案 | 第83-87页 |
| 6.2.1 海狐号配置简介 | 第83-84页 |
| 6.2.2 配置兼容性实施方案 | 第84-87页 |
| 6.3 通信方案设计及构想 | 第87-89页 |
| 6.3.1 数据通讯协议规则制定 | 第87-88页 |
| 6.3.2 黑匣子设计方案 | 第88页 |
| 6.3.3 GPRS（2G）即时通讯方案 | 第88-89页 |
| 6.3.4 互联网——云通信系统构想 | 第89页 |
| 6.4 可视化方案构想 | 第89-90页 |
| 6.4.1 固定端人机互动可视化构想 | 第89-90页 |
| 6.4.2 移动端人机互动可视化构想 | 第90页 |
| 6.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第7章 绿色能源无人艇主要功能系统试验及分析 | 第91-128页 |
| 7.1 引言 | 第91页 |
| 7.2 船体试验及数据分析 | 第91-96页 |
| 7.2.1 水密性和浮性试验 | 第91-92页 |
| 7.2.2 静水横纵摇试验 | 第92-94页 |
| 7.2.3 操纵性试验 | 第94-96页 |
| 7.3 系统陆上联调及数据分析 | 第96-102页 |
| 7.3.1 推进系统调试 | 第96-97页 |
| 7.3.2 操纵系统调试 | 第97-99页 |
| 7.3.3 推进、操纵系统联调 | 第99-100页 |
| 7.3.4 电子设备安装调试 | 第100-102页 |
| 7.4 系泊试验及数据分析 | 第102-104页 |
| 7.4.1 推力、续航时间测量 | 第102-103页 |
| 7.4.2 倾斜试验 | 第103-104页 |
| 7.5 航行试验 | 第104-107页 |
| 7.5.1 直航压舵角试验、航速测量试验、惯性试验 | 第104页 |
| 7.5.2 操纵试验 | 第104-106页 |
| 7.5.3 倒车操纵性试验 | 第106-107页 |
| 7.6 无人艇主要功能试验 | 第107-127页 |
| 7.6.1 智能避碰软硬件系统与避碰算法设计开发 | 第107-112页 |
| 7.6.2 自主灭火功能试验 | 第112-118页 |
| 7.6.3 光电指引航行功能试验 | 第118-121页 |
| 7.6.4 实时图传系统实验 | 第121-122页 |
| 7.6.5 太阳能驱动航行试验 | 第122-125页 |
| 7.6.6 风能驱动航行试验 | 第125-127页 |
| 7.7 本章小结 | 第127-128页 |
| 第8章 总结与展望 | 第128-130页 |
| 8.1 论文工作总结 | 第128页 |
| 8.2 论文工作展望 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-133页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |
