一种基于有限状态机模型的局部转向避碰路径规划算法

针对多礁石、渔船等障碍物的近海复杂环境下的一些应用,提出了一种基于有限状态机(finite-state machine,FSM)模型的无人船(unmanned surface vehicle,USV)局部转向避碰路径规划算法。首先,基于速度障碍法和障碍物区域分层方法,获取无人船固定航速条件下的航向角约束解析结果。然后,基于该约束条件及障碍物探测情况设计FSM的有限状态及执行动作和状态迁移条件,其中,通过转向控制实现向目标位点或缓冲位点进行导航的状态为FSM的2个重要状态。最终通过FSM的执行实现局部转向避碰路径规划。仿真结果表明提出的多障碍物避碰算法具有可行性和实用性。该方法易于改进和扩展,且容易与当前主流的无人船控制系统结合,有利于无人船避碰系统快速工程化的实现。     

无人船在海洋水下地形测量中的应用和数据处理

水下地形测量是测量江河、湖泊、水库、港湾和近海水底点的平面位置和高程,用以绘制水下地形图的测绘工作。通过使用无人船搭载单波束测深仪、多波束测深仪、ADCP声学多普勒流速剖面仪、水质仪等多种数据采集设备进行海洋水下地形测量,可有效解决传统作业方式效率低下,受地形环境等因素限制较大的情况,能够满足传统测量方式难以完成的作业和工期要求。本文结合项目实际,通过无人船在海洋水下地形测量中的应用和数据处理研究,建立了完整的技术流程,得到符合精度要求的海洋水下地形测量成果数据。     

结合无人船与网络RTK技术测量露天矿坑土方量

利用无人测量船与网络RTK技术联合测量某一涵盖水陆区域的填挖土方量。其中,利用无人船系统测量水下地形,利用网络RTK测量陆地地形,并将水陆两部分的地形数据融合,利用基于不规则三角网的DTM法计算了该区域的填挖土方量,同时得到水域部分的水下地形图,为后续施工建设提供了基础资料。本文提出的结合无人船和网络RTK技术测量复杂水陆地形的方案可为相关工程的测量实践提供参考依据。     

基于轻型无人机群的倾斜摄影测量解决方案在美丽乡村建设中的应用

利用倾斜摄影测量技术可快速获取实景三维影像,测量成果具有现实感强、纹理清晰和可量测等特点。将该技术应用在广州市美丽乡村建设中,全面推进了建设工作。本文对该项技术应用过程中出现的问题进行了分析,提出了基于集群式轻型无人机群开展倾斜摄影测量工作的解决方案,详细地说明了其设备构成及作业模式,并以番禺区大岭村为实例,成功地制作了实景三维影像,印证了该方案的可行性。     

反水雷无人艇的发展趋势分析

水雷作为一种重要的水中兵器,在历次海战中发挥了巨大作用.反水雷用于清除水雷,保护编队的航行自由.随着"零伤亡"战争理念日趋深入人心,雷区无人化成为反水雷的发展方向.综合对比了无人艇、无人水下航行器、无人机等无人平台的特点,分析了无人艇用于反水雷的独特优势,探讨了美国、英国、法国等反水雷无人艇的发展以及在反水雷中的应用情...     

我国无人岛屿开发原则及路径选择——以居民迁移岛为例

无人岛屿开发是发展海洋事业的重要内容,我国沿海11个省区大市共拥有6 500余座500 m2以上的无人岛屿,资源蕴藏十分丰富,然而由于自然因素和社会经济条件限制,长期以来,我国无人岛屿的开发缺乏科学的论证和规划、忽视保护和管理,滥砍滥伐、采石炸礁、挖滩取沙等破坏性行为严重。在全面分析我国无人岛屿开发情况和存在问题后,提出科学规划、协调发展、开发与保护并举等原则,并针对我国无人岛屿中的典型——居民迁移岛,提出了可供选择的开发模式和开发时序。     

基于大涡模拟的ROV导管推进器梢隙流动数值研究

导管推进器是一种普遍应用于无人遥控潜水器(ROV)等潜器中的特种推进器。在桨叶与导管之间的梢隙中存在非常复杂的流动,本研究基于大涡模拟(LES)对导管推进器的梢隙流动进行了数值模拟分析。通过对时间步长的收敛性研究,建立两套基于不同网格类型的计算模型。将计算与试验结果进行对比,比较两种不同类型网格模拟结果的差异,发现切割体网格能够更好地捕捉到泄涡的细节,并结合梢隙流场的原理分析了泄涡发展的过程,梢隙涡的驱动力是吸力面、压力面之间的压差。此外,随着进速系数增大,梢隙周向的涡管轴向分布范围减小,主泄涡发生位置延后,泄出涡的长度和数量都有所减少。     

面向体系作战的水下无人攻防装备发展构想

着眼于我国海军战略转型时期水下作战能力不足的问题及水下无人装备体系化发展需求,分析了美国水下无人装备发展特点。按照装备体系设计方法,从作战任务、能力需求、能力差距、装备需求等方面进行分析研究,提出了一种由“近海、中远海、舰/艇载”等几类装备构成的水下无人攻防装备体系构想。     

无人潜航器总体性能评估试验需求研究

为有效提高无人潜航器(UUV)水池总体性能评估试验能力,以国内三大UUV重点实验室试验水池尺度及设施配置情况为基础,结合UUV原理和结构组成,分析了UUV水池总体性能评估具体试验需求。通过分析UUV试验水池体量特点和水池设施配置需求,总结了9项UUV水池性能评估试验需求。为下一步水池规划建设和开展各项UUV水池试验提供借鉴和参考。