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    智能船艇“海上争锋”之“追梦3号”

    2019-12-03    386
    摘要:锋赛、新型智能船艇功能展示竞赛5个类别,重点考核智能船艇的性能、能效、自主航行、障碍规避、目标搜索与识别、任务规划和协同策略等水平,共有30余支队伍、120余人参赛。经过3天的激烈角逐,最终上海交通大

    2019年10月10日-13日,“海上争锋”2019中国智能船艇挑战赛近日在山东日照举行。本次比赛是我国首次在实际海域海况条件下举办的无人智能船艇比赛,设有遥控绕标赛、自主绕标赛、穿越险阻赛、海上争锋赛、新型智能船艇功能展示竞赛5个类别,重点考核智能船艇的性能、能效、自主航行、障碍规避、目标搜索与识别、任务规划和协同策略等水平,共有30余支队伍、120余人参赛。经过3天的激烈角逐,最终上海交通大学“追梦3号”等3艘船艇获得了E组比赛一等奖。未来小编会通过船检公众号平台向业界展示各获奖船舶的团队以及技术亮点等。今天向大家展示的是获得一等奖的船艇。

    技术亮点

    ●基于船艇四自由度耦合动力学方程的航迹规划与循迹控制功能:考虑“追梦3号”高速滑行艇船型,在对船艇动力学模型精准辨识与建模的基础上,分析其动力学约束与响应并作为优化目标代入规划与控制算法,算法解算后对执行层发送操舵与油门指令,达到对船艇的最优化柔顺控制。

    ●高速船艇避碰功能:考虑“追梦3号”较高的航速,对于船艇航行安全的危险目标避碰功能在实时性上提出了更高的要求,在对船艇高速航行条件下安全临界区域的建模与计算基础上,对经典避碰算法引入如并行计算、趋避因子以及上面所述的动力学限制等元素,实现快速、局部最优的避碰。

    ●基于船艇运动状态及恶劣气候条件下的海上目标感知与识别:考虑“追梦3号”在大海况条件下运动所产生的横摇、纵摇运动对海上目标图像的干扰,同时考虑恶劣气候条件(如雨、雾、反光)造成的海上目标图像失真,在经典算法基础上引入海上目标的特征进行修正与还原,增强算法对海上环境的适应能力。

    相关情况

    “追梦3号”无人艇,总长7.02m,型宽2.51m,排水量约2.55t,最高航速可达30kn。该艇经过实验室课题组硬件智能化改造后,航向控制上以继电器模块实现对电动导航泵的精准控制,从而实现对舷外挂机的精准程控;目标感知上采用雷达与船用摄像机群组合探测的方式,其中雷达采用FMCW原理能在全气候下工作,目标感知距离达50 m 至 66 km;船用摄像机群集高灵敏度红外探测器、红外锗镜头、高清摄像机、球形护罩、高速云台等于一体,它能够穿透黑夜,在雾霾和雨雪环境也有较好的表现,可提供全天候的图像监控;导航上采用GPS与惯导集成的组合导航模式,实时位置定位精度可达米级,艏向角精度可达0.1度级。

     

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