無人艇路徑規(guī)劃及實時監(jiān)控平臺設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-12-07 23:22
無人艇是一種可以搭載多種傳感設備或作業(yè)工具的無人智能化平臺。近年來,關于無人艇的研究備受關注,其不僅僅在軍事上得到了廣泛的應用,在民用方面也逐漸普及。無人艇可以進行遠程操縱或自主航行,被廣泛應用于各種不適合人類工作的場合,執(zhí)行一些危險任務,所以無人艇實時監(jiān)控平臺的研究將具有重要的現(xiàn)實意義,F(xiàn)階段無人艇實時監(jiān)控平臺的相關軟件研制費用高昂、操作繁瑣且軟件后期維護升級的開支不菲,所以本文研究的目標是研發(fā)費用低廉、操作簡單、使用方便且能滿足基本功能需求的無人艇實時監(jiān)控平臺。本文在進行監(jiān)控平臺設計之前,結合對無人艇實時監(jiān)控平臺功能需求的分析,對各功能模塊的實現(xiàn)過程進行詳細的論述,并對其中出現(xiàn)的問題提供解決路徑。本文采用模塊化設計思路,將監(jiān)控平臺劃分為反饋信息顯示模塊、船舶軌跡跟蹤模塊、在線路徑規(guī)劃模塊以及實時視頻監(jiān)控模塊。其中,在線路徑規(guī)劃模塊涉及無人艇路徑規(guī)劃關鍵算法,本文采用改進的蟻群算法實現(xiàn)無人艇全局路徑規(guī)劃。本文將各功能模塊的設計以程序化方式進行表達。其中,基于Qt Creator集成開發(fā)環(huán)境來實現(xiàn)實時監(jiān)控平臺的界面設計與布局,并在地圖窗口嵌入百度地圖,可進行地圖的加載、縮放等操作。完成...
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題的背景意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 發(fā)展趨勢
1.3 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
第2章 研究方法與理論基礎
2.1 路徑規(guī)劃概述
2.1.1 路徑規(guī)劃的定義及分類
2.1.2 無人艇路徑規(guī)劃方法
2.2 Qt框架
2.2.1 信號與槽機制
2.2.2 Qt與 html交互技術
2.2.3 串口通信
2.2.4 百度地圖API
2.3 流媒體視頻傳輸
2.3.1 libVLC簡介
2.3.2 流媒體技術與協(xié)議
2.4 本章小結
第3章 路徑規(guī)劃算法及MATLAB仿真
3.1 環(huán)境建模
3.2 蟻群算法
3.2.1 基本蟻群算法概述
3.2.2 改進蟻群算法概述
3.2.3 改進蟻群算法流程
3.3 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
3.4 算法仿真
3.5 本章小結
第4章 系統(tǒng)總體設計與實現(xiàn)
4.1 功能需求分析與實現(xiàn)
4.1.1 功能需求分析
4.1.2 功能模塊實現(xiàn)
4.2 總體程序?qū)崿F(xiàn)
4.2.1 界面設計與布局
4.2.2 反饋信息顯示
4.2.3 船舶軌跡跟蹤
4.2.4 在線路徑規(guī)劃
4.2.5 實時視頻監(jiān)控
4.3 本章小結
第5章 實時監(jiān)控平臺測試
5.1 無人艇系統(tǒng)介紹
5.2 無人艇反饋信息測試
5.3 路徑規(guī)劃功能測試
5.4 實時視頻監(jiān)控功能測試
5.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的學術成果和參與的科研項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外無人艇發(fā)展現(xiàn)狀及典型作戰(zhàn)應用研究[J]. 王石,張建強,楊舒卉,張博倫. 火力與指揮控制. 2019(02)
[2]自適應動態(tài)網(wǎng)絡的流媒體傳輸策略[J]. 洪煌輝,袁清珂. 計算機工程與設計. 2018(12)
[3]無人艇的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 申云磊,高霄鵬. 船電技術. 2018(09)
[4]基于遺傳算法的無人機航路規(guī)劃研究[J]. 張弛,丁軼. 信息化研究. 2018(04)
[5]基于Qt的嵌入式實驗平臺開發(fā)[J]. 連麗紅. 中國集成電路. 2018(08)
[6]無人艇通訊導航控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 仲偉波,羅煬,盧道華,馮友兵,黃祥宏,陳超. 中國造船. 2018(01)
[7]融合改進A~*算法和動態(tài)窗口法的全局動態(tài)路徑規(guī)劃[J]. 程傳奇,郝向陽,李建勝,張振杰,孫國鵬. 西安交通大學學報. 2017(11)
[8]基于ROS的移動機器人的路徑規(guī)劃策略研究[J]. 高志發(fā),武建新. 機械研究與應用. 2017(03)
[9]艦載武器作戰(zhàn)使用條件仿真量化分析[J]. 劉偉,由大德,鐘志通. 火力與指揮控制. 2017(03)
[10]單體式無人航行器的設計、實驗及優(yōu)化[J]. 張禮華,劉芳華,樓飛,盧道華,王佳. 中國造船. 2016(04)
博士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化算法的水下潛器實時路徑規(guī)劃技術研究[D]. 祖?zhèn)?哈爾濱工程大學 2008
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)技術的船舶監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 戴建成.福建師范大學 2017
[2]基于人工勢場法的機器人避障問題研究[D]. 宋佳瑞.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]USV路徑規(guī)劃算法的研究[D]. 楊懷.大連海事大學 2016
[4]無人水面艇實時路徑規(guī)劃系統(tǒng)研究[D]. 孫曉界.大連海事大學 2016
[5]基于Web的海上風電安裝船遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 何文燦.江蘇科技大學 2014
[6]基于北斗/WebGIS技術的船舶監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 袁敏.華東師范大學 2011
[7]基于B/S的船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 姜興家.大連海事大學 2010
[8]基于B/S結構的船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 朱博麟.大連海事大學 2008
[9]基于Qt跨平臺的人機交互界面的研究和應用[D]. 李艷民.重慶大學 2007
[10]基于Internet的船舶機艙遠程監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 鄒玉兵.大連海事大學 2003
本文編號:2904059
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題的背景意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 發(fā)展趨勢
1.3 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
第2章 研究方法與理論基礎
2.1 路徑規(guī)劃概述
2.1.1 路徑規(guī)劃的定義及分類
2.1.2 無人艇路徑規(guī)劃方法
2.2 Qt框架
2.2.1 信號與槽機制
2.2.2 Qt與 html交互技術
2.2.3 串口通信
2.2.4 百度地圖API
2.3 流媒體視頻傳輸
2.3.1 libVLC簡介
2.3.2 流媒體技術與協(xié)議
2.4 本章小結
第3章 路徑規(guī)劃算法及MATLAB仿真
3.1 環(huán)境建模
3.2 蟻群算法
3.2.1 基本蟻群算法概述
3.2.2 改進蟻群算法概述
3.2.3 改進蟻群算法流程
3.3 MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)
3.4 算法仿真
3.5 本章小結
第4章 系統(tǒng)總體設計與實現(xiàn)
4.1 功能需求分析與實現(xiàn)
4.1.1 功能需求分析
4.1.2 功能模塊實現(xiàn)
4.2 總體程序?qū)崿F(xiàn)
4.2.1 界面設計與布局
4.2.2 反饋信息顯示
4.2.3 船舶軌跡跟蹤
4.2.4 在線路徑規(guī)劃
4.2.5 實時視頻監(jiān)控
4.3 本章小結
第5章 實時監(jiān)控平臺測試
5.1 無人艇系統(tǒng)介紹
5.2 無人艇反饋信息測試
5.3 路徑規(guī)劃功能測試
5.4 實時視頻監(jiān)控功能測試
5.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的學術成果和參與的科研項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]國內(nèi)外無人艇發(fā)展現(xiàn)狀及典型作戰(zhàn)應用研究[J]. 王石,張建強,楊舒卉,張博倫. 火力與指揮控制. 2019(02)
[2]自適應動態(tài)網(wǎng)絡的流媒體傳輸策略[J]. 洪煌輝,袁清珂. 計算機工程與設計. 2018(12)
[3]無人艇的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 申云磊,高霄鵬. 船電技術. 2018(09)
[4]基于遺傳算法的無人機航路規(guī)劃研究[J]. 張弛,丁軼. 信息化研究. 2018(04)
[5]基于Qt的嵌入式實驗平臺開發(fā)[J]. 連麗紅. 中國集成電路. 2018(08)
[6]無人艇通訊導航控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 仲偉波,羅煬,盧道華,馮友兵,黃祥宏,陳超. 中國造船. 2018(01)
[7]融合改進A~*算法和動態(tài)窗口法的全局動態(tài)路徑規(guī)劃[J]. 程傳奇,郝向陽,李建勝,張振杰,孫國鵬. 西安交通大學學報. 2017(11)
[8]基于ROS的移動機器人的路徑規(guī)劃策略研究[J]. 高志發(fā),武建新. 機械研究與應用. 2017(03)
[9]艦載武器作戰(zhàn)使用條件仿真量化分析[J]. 劉偉,由大德,鐘志通. 火力與指揮控制. 2017(03)
[10]單體式無人航行器的設計、實驗及優(yōu)化[J]. 張禮華,劉芳華,樓飛,盧道華,王佳. 中國造船. 2016(04)
博士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化算法的水下潛器實時路徑規(guī)劃技術研究[D]. 祖?zhèn)?哈爾濱工程大學 2008
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)技術的船舶監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 戴建成.福建師范大學 2017
[2]基于人工勢場法的機器人避障問題研究[D]. 宋佳瑞.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]USV路徑規(guī)劃算法的研究[D]. 楊懷.大連海事大學 2016
[4]無人水面艇實時路徑規(guī)劃系統(tǒng)研究[D]. 孫曉界.大連海事大學 2016
[5]基于Web的海上風電安裝船遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 何文燦.江蘇科技大學 2014
[6]基于北斗/WebGIS技術的船舶監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 袁敏.華東師范大學 2011
[7]基于B/S的船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 姜興家.大連海事大學 2010
[8]基于B/S結構的船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 朱博麟.大連海事大學 2008
[9]基于Qt跨平臺的人機交互界面的研究和應用[D]. 李艷民.重慶大學 2007
[10]基于Internet的船舶機艙遠程監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 鄒玉兵.大連海事大學 2003
本文編號:2904059
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