基于电子海图的无人水面艇全局路径规划方法研究的任务书.docx

基于电子海图的无人水面艇全局路径规划方法研究的任务书
一、题目及背景
题目：基于电子海图的无人水面艇全局路径规划方法研究
背景：随着科技的不断发展，无人水面艇已经成为海上巡逻、水下勘测、海洋环境监测等领域的重要工具。在无人水面艇的自主导航中，路径规划是至关重要的一环。而电子海图不仅提供了水域地形数据和水下数据，同时还是无人水面艇自主导航中必不可少的支撑系统之一。因此，基于电子海图的无人水面艇全局路径规划方法的研究具有非常重要的意义。
二、研究目标
本项目旨在实现基于电子海图的无人水面艇全局路径规划方法，实现无人水面艇在复杂海域的精准导航，达到以下目标：
1.掌握电子海图数据提取及处理的方法，并将其应用到无人水面艇路径规划中；
2.掌握和实现全局路径规划的算法，并针对不同的海域特征进行优化；
3.设计和实现无人水面艇路径规划系统，并进行模拟实验和海上试验，验证方法的可行性和实用性。
三、研究内容
本研究项目包括以下内容：
1.电子海图数据提取及处理：对于不同海域的电子海图数据，开展数据提取、清洗和处理工作，包括地理信息、海底数据、海域深度数据等，并完成数据分析和处理工作，将结果用于无人水面艇路径规划中；
2.全局路径规划算法的设计和实现：根据海域的特征和无人艇的航速、航向等限制条件，实现全局路径规划算法，并进行优化和改进，以适应不同海域环境的需求；
3.无人水面艇路径规划系统的设计与实现：根据路径规划算法，设计实现无人水面艇的路径规划系统，并进行模拟实验和海上试验，验证方法的可行性和实用性；
4.研究成果总结和论文撰写：撰写本项目的研究论文，并将研究成果对外发表。
四、研究计划
1.前期调研和文献学习（2个月）：对电子海图和全局路径规划算法进行调研，研究前沿技术和应用现状，并对论文的整体设计进行规划和制定；
2.电子海图数据提取及处理（3个月）：根据前期调研和文献学习的结果，对电子海图数据进行提取、清洗和处理，获得经验数据集，为全局路径规划提供数据支持；
3.全局路径规划算法的设计和实现（4个月）：以经验数据集为基础，实现全局路径规划算法，并根据不同的海域特征进行优化和改进；
4.无人水面艇路径规划系统的设计和实现（6个月）：开展无人水面艇路径规划系统的设计和实现工作，包括软件开发、系统集成、模拟实验和海上试验等；
5.研究总结和论文撰写（3个月）：对研究成果进行总结和回顾，并结合实验结果，编写论文，进行投稿和宣传。
五、研究预期成果
1.完成电子海图数据的提取和处理工作，并生成经验数据集；
2.实现和优化全局路径规划算法，为无人水面艇的路径规划提供技术支持；
3.设计和实现无人水面艇路径规划系统，并在模拟实验和海上试验中验证方法的可行性和实用性；
4.撰写研究成果的论文，进行投稿和宣传，在无人水面艇领域形成一定的影响力和学术价值。