基于ROS的海面高速無人艇路徑規(guī)劃.pdf

1、關(guān)于無人艇的研究正在世界范圍內(nèi)興起。無人艇作為無人平臺的一種，在許多比較危險的，不適合人類探索的場景有著非常廣泛的用途。國內(nèi)關(guān)于無人艇的研究尚處于起步階段，與國外的研究水平相比還有很大的一段距離。為了能夠趕上國外研究的步伐，加強(qiáng)我國無人艇領(lǐng)域的實力，本論文著重從無人艇的軟硬件結(jié)構(gòu)入手，給出了無人艇系統(tǒng)組成的一種可行的方案。就無人艇路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了深入研究，并開發(fā)了無人艇的路徑規(guī)劃算法——人工勢場法。
　　文章首先介紹了無人艇在國

2、內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，然后介紹了無人艇軟硬件平臺的特點和構(gòu)成，接著對無人艇路徑規(guī)劃算法進(jìn)行分析，為無人艇研究出了合適的路徑規(guī)劃算法，最后介紹了各個軟件模塊的具體實現(xiàn)。
　　本文將無人艇的控制平臺分為軟件和硬件兩部分，硬件部分是由基于PC104工業(yè)計算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)所設(shè)計，在主板上安裝了基于Linux的Ubuntu系統(tǒng)，并輔以數(shù)據(jù)采集模塊ADT882和CDT2000板卡，用于模擬量數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)的采集；定位和通信模塊SEM/G

3、PSRS板卡，用來實現(xiàn)無人艇在海面工作時實時定位和通信功能；圖像采集模塊 CMOS攝像頭等，用來實現(xiàn)周邊地區(qū)圖像情報數(shù)據(jù)采集。PC104上集成了多種可供擴(kuò)充的接口，為將來的無人艇平臺功能擴(kuò)充和升級預(yù)留了空間。無人艇的軟件平臺是由基于 ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng) Robot Operating System）的操作平臺搭建的，由于其分布式工作的特點，該平臺非常適合多種傳感器的軟件模塊共同工作。此平臺支持多種不同的語言共同編寫，例如 C++，P