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船舶工程2025年第05期:基于多传感器融合的无人艇自主导航系统的设计与实现

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何世全;赵东;王蕊;田鑫;王鑫;

单位:江苏科技大学船舶与海洋工程学院;镇江元理创新科技有限公司;

摘要:[目的]为了解决在环境复杂的港口或全球定位系统(GPS)信号不佳的水域中无人艇自主导航避障效果不佳的问题,提出一种基于多传感器融合的无人艇自主导航系统。[方法]利用三维激光雷达采集周围环境的点云信息和惯性测量单元(IMU)提供无人艇的位姿信息,结合同时定位与建图(SLAM)算法生成三维点云地图。由于点云地图中的数据量大且杂乱,不能用于路径规划,将点云地图转换为三维体素地图。在路径规划算法中引入船舶数学模型,结合改进localplanner算法进行导航、避障以及运动控制,开展了相关仿真与实船试验。[结果]结果表明,在没有GPS信号或周边环境复杂的港口和水域,提出的无人艇自主导航系统能完成无人艇的自主导航以及避障任务。[结论]研究结果可为无人艇自主导航系统的设计和实现提供参考。

关键词:无人艇;;自主导航系统;;避障

基金资助:2023江苏省工业和信息产业转型升级项目(苏财工贸[2023]60号)