1. 本选题研究的目的及意义
随着海洋资源开发和海洋权益维护需求的日益增长，无人艇作为一种智能化、无人化的海上运载平台，在海洋调查、资源勘探、环境监测、海上救援等领域展现出巨大的应用潜力。
轨迹规划是无人艇实现自主航行的关键技术之一，其目的是在满足任务需求和环境约束的条件下，找到一条安全、高效、经济的航行路径。
无人艇轨迹规划按照是否考虑时间信息可以分为静态轨迹规划和动态轨迹规划两种类型。
2. 本选题国内外研究状况综述
无人艇轨迹规划问题近年来受到了国内外学者的广泛关注，并取得了一系列研究成果。
1. 国内研究现状
国内学者在无人艇轨迹规划领域的研究起步较晚，但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对无人艇静态轨迹规划问题，系统地研究不同算法的原理、优缺点及其适用场景，并针对复杂海洋环境的特点，对现有算法进行改进和优化，以提高算法的效率和鲁棒性。
具体研究内容如下：
1.无人艇运动模型与环境模型研究:建立准确的无人艇运动学和动力学模型，并对复杂海洋环境进行建模，包括障碍物、水流、风浪等因素的影响，为轨迹规划算法提供基础。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验和对比分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研与问题分析:深入调研无人艇静态轨迹规划领域的国内外研究现状，分析现有算法的优缺点和适用场景，明确本研究的目标和内容。
2.无人艇运动模型与环境模型构建:研究无人艇的运动学和动力学特性，建立准确的运动模型；同时，分析复杂海洋环境的特点，构建包含障碍物、水流、风浪等因素的环境模型。
3.静态轨迹规划算法设计与改进:选择合适的静态轨迹规划算法，并针对复杂海洋环境的特点进行改进和优化，以提高算法的效率和鲁棒性。
5. 研究的创新点
本研究的预期创新点如下：
1.针对复杂海洋环境提出改进的静态轨迹规划算法:针对现有算法在复杂海洋环境下存在效率低、鲁棒性差等问题，提出改进的静态轨迹规划算法，例如将A算法与改进人工势场法相结合，或采用基于采样的算法（如RRT算法、PRM算法等），并针对海洋环境的特点进行改进和优化。
2.构建逼真的海洋环境仿真平台，并对算法进行验证:构建包含障碍物、水流、风浪等因素的逼真海洋环境仿真平台，对所提出的算法进行仿真验证，并与现有算法进行对比分析，验证算法的有效性和优越性。
3.为无人艇的实际应用提供理论指导和技术支持:本研究的成果将为无人艇的实际应用提供理论指导和技术支持，例如在海洋调查、资源勘探、环境监测、海上救援等领域，提高无人艇的自主航行能力，降低人为操作风险，提高任务执行效率。
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. 万磊, 王常虹, 张力, 等. 基于改进人工势场法的欠驱动无人艇路径规划[J]. 中国造船, 2020, 61(3): 109-120.
2. 李鹏, 孙枫, 彭艳, 等. 基于改进 A*算法的无人艇全局路径规划[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2021, 42(12): 1691-1701.
3. 张秀华, 王宏健, 张国栋, 等. 基于改进 RRT*算法的无人艇路径规划[J]. 船舶工程, 2021, 43(S1): 200-204.
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
