1 无人艇概述
1.1 无人艇的应用及其控制技术的研究意义
1.2 无人艇国内外发展现状
1.2.1 美国
1.2.2 以色列
1.2.3 世界其他国家
1.2.4 中国
1.3 本书主要内容安排
2 无人艇运动模型参数辨识基础
2.1 无人艇运动模型求解方法
2.2 参数辨识基础
2.2.1 系统辨识
2.2.2 参数辨识
2.3 参数辨识数学方法概述
2.3.1 最小二乘法
2.3.2 极大似然法
2.3.3 扩展卡尔曼滤波法
2.3.4 支持向量机
2.4 试验设计及数据采集
2.4.1 定常回转试验
2.4.2 Z形试验
3 无人艇操纵响应模型参数辨识
3.1 无人艇操纵响应模型
3.2 无人艇操纵响应模型参数辨识
3.2.1 数据采集
3.2.2 构造辨识模型
3.2.3 基于LS的响应模型参数辨识
3.2.4 基于EKF的响应模型参数辨识
3。2.5 基于SVM的响应模型参数辨识
3.3 仿真验证
3.3.1 辨识结果仿真验证
3.3.2 泛化能力分析
4 无人艇Abkowitz运动模型参数辨识
4.1 无人艇操纵运动坐标系
4.2 无人艇Abkowitz运动模型
4.3 无人艇Abkowitz运动模型参数辨识
4.3.1 数据采集
4.3.2 构造辨识模型
4.3.3 惯性力导数的确定
4.3.4 基于LS的Abkowitz模型参数辨识
4.4 仿真验证
4.4.1 辩识结果仿真验证
4.4.2 泛化能力分析
5 无人艇路径规划与避碰决策
5.1 路径规划与避碰的关系
5.2 无人艇路径规划与避碰的特殊性
5.2.1 受路径规划场景的影响
5.2.2 受避碰规则影响
5.2.3 受无人艇运动特征影响
5.2.4 受安全要求影响
6 无人艇全局路径规划
6.1 常规全局路径规划算法
6.2 群体智能进化算法用于全局路径规划
6.2.1 粒子群算法
6.2.2 粒子群优化用于建立全局路径规划模型
6.3 用于全局规划的电子海图
6.3.1 通用电子海图介绍
6.3.2 Shapefile电子海图格式简介
7 无人艇避碰规划
7.1 避碰规划的分类
7.1.1 局部环境已知
7.1.2 局部环境未知
7.2 无人艇避碰危险
7.2.1 碰撞危险度
7.2.2 避碰时机
7.2.3 无人艇避碰需考虑的因素
7.3 常用避碰算法
7.3.1 速度障碍法
7.3.2 动态窗口法
8 无人艇基础运动控制
8.1 无人艇控制系统体系结构
8.2 无人艇基础运动控制系统设计
8.2.1 硬件设计
8.2.2 软件设计
8.2.3 算法设计
8.3 USV基础运动控制试验
8.3.1 传统S面运动控制算法试验
8.3.2 专家S面运动控制算法试验
8.3.3 自主航行试验
8.3.4 试验总结
9 无人艇镇定控制
9.1 控制问题描述
9.2 控制器设计
9.2.1 全局微分同胚变换设计
9.2.2 控制器设计
9.3 稳定性分析
9.4 仿真试验与结果分析
10 无人艇路径跟随控制
10.1 控制问题描述
10.2 控制器设计
10.2.1 视线法
10.2.2 控制器设计
10.3 稳定性分析
10.4 仿真试验与结果分析
11 无人艇轨迹跟踪控制
11.1 控制问题描述
11.1.1 高速无人艇运动数学建模
11.1.2 系统全局微分同胚变换
11.1.3 轨迹跟踪控制问题描述
11.2 控制器设计
11.3 稳定性分析
11.4 仿真试验与结果分析
参考文献