1. 本选题研究的目的及意义
随着水下资源开发和利用的不断深入，水下作业需求日益增长，水下机器人、无人潜水器等水下装备得到了广泛应用。
电缆作为水下装备与水面平台进行能源供应、数据传输和安全保障的生命线，其安全高效的布放和回收对水下作业至关重要。
传统的人工或载人船只进行电缆布放的方式存在着效率低下、安全风险高、成本高等问题，尤其是在复杂的水域环境下，例如三峡锚地，这些问题尤为突出。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着人工智能、无人控制和水下机器人技术的快速发展，无人船路径规划技术取得了显著进展，并在海洋环境监测、水下资源勘探、海上搜救等领域得到了广泛应用。
国内外学者在无人船路径规划方面展开了大量的研究工作，并取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面：
1.针对三峡锚地的水域环境特点，分析影响无人船航行的主要因素，建立包括风、流、浪、水深、障碍物等环境信息的三峡锚地水域环境模型，为无人船路径规划提供准确的环境数据。
2.分析无人船的运动学和动力学特性，建立无人船运动数学模型，并考虑环境因素对无人船运动的影响，为路径规划算法提供理论基础。
3.针对三峡锚地水域环境复杂、航行风险高的特点，分析无人船在电缆输送过程中的安全约束条件，包括航行安全距离、最小转弯半径、最大航行速度等，确保路径规划结果满足实际航行要求。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外无人船路径规划、蚁群算法、三峡锚地水文环境等相关领域的文献资料，了解国内外研究现状、最新进展和存在的问题，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.模型建立阶段：根据三峡锚地的水文环境数据和无人船的运动特性，建立三峡锚地水域环境模型和无人船运动模型。
其中，水域环境模型应考虑风、流、浪、水深、障碍物等因素的影响；无人船运动模型应考虑无人船的动力学和运动学特性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.将改进的蚁群算法应用于三峡锚地电缆输送无人船路径规划，针对传统蚁群算法在复杂环境下容易陷入局部最优解的问题，引入改进策略，提高算法的全局搜索能力和收敛速度，以获得更优的路径规划方案。
2.构建考虑三峡锚地水域环境特点的无人船运动模型，将风、流、浪、水深、障碍物等环境因素纳入模型中，使模型更符合实际情况，提高路径规划的准确性和可靠性。
3.设计电缆输送无人船总体方案，并进行仿真验证和实船测试，验证所设计的无人船路径规划方案的可行性和有效性，为三峡锚地电缆输送提供一种实用化的解决方案。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.孙才新,郭显久,李一博,等.基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划[J].哈尔滨工业大学学报,2018,50(03):42-48.
2.李龙澍,李铁成,张秀丽.基于改进蚁群算法的无人船路径规划[J].舰船科学技术,2020,42(12):122-127.
3.王正刚,李世森,王世营,等.基于改进蚁群算法的无人船全局路径规划[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2019,43(02):234-240.
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