目 录__eol__第1章 绪论 1__eol__1.1 无人艇概念 1__eol__1.2 无人艇研究现状 2__eol__1.2.1 国内无人艇的应用与发展现状 2__eol__1.2.2 国外无人艇的应用与发展现状 3__eol__1.2.3 关键技术研究现状 5__eol__第2章 无人艇运动数学模型 11__eol__2.1 参考坐标系 11__eol__2.2 运动学模型 12__eol__2.3 动力学模型 13__eol__2.3.1 流体动力数学模型 15__eol__2.3.2 外部干扰力数学模型 17__eol__2.3.3 船舶控制力数学模型 18__eol__2.4 无人艇水平面3自由度运动数学模型 19__eol__2.4.1 无人艇水平面3自由度一般方程 19__eol__2.4.2 简化的无人艇水平面3自由度运动数学模型 20__eol__第3章 无人艇运动控制 21__eol__3.1 基础理论 21__eol__3.1.1 Lyapunov稳定性理论 21__eol__3.1.2 非线性系统的鲁棒性控制 24__eol__3.2 无人艇自动靠泊控制 31__eol__3.2.1 概念 31__eol__3.2.2 控制器设计与稳定性分析 31__eol__3.2.3 仿真实验 35__eol__3.3 无人艇路径跟踪控制 37__eol__3.3.1 基础知识概述 37__eol__3.3.2 制导律设计 42__eol__3.3.3 基于Backstepping滑模的动力学控制器设计 43__eol__3.3.4 闭环稳定性分析 45__eol__3.3.5 仿真实验 46__eol__3.4 无人艇轨迹跟踪控制 50__eol__3.4.1 引言 50__eol__3.4.2 问题描述与预备知识 51__eol__3.4.3 控制算法设计和稳定性分析 55__eol__3.4.4 仿真实验 63__eol__3.4.5 总结 64__eol__3.5 无人艇编队控制 65__eol__3.5.1 虚拟领航方法概述 65__eol__3.5.2 PID控制算法介绍 66__eol__3.5.3 虚拟领航无人艇的路径跟踪误差模型的建立 68__eol__3.5.4 编队误差模型的建立 70__eol__3.5.5 虚拟领航无人艇控制器的设计 71__eol__3.5.6 跟随无人艇控制器的设计 72__eol__3.5.7 仿真实验 74__eol__第4章 自主感知技术与环境建模 79__eol__4.1 雷达感知 79__eol__4.1.1 Gazebo仿真环境的搭建 80__eol__4.1.2 镭神激光雷达驱动安装与启动 82__eol__4.2 光学目标感知 86__eol__4.2.1 Gazebo仿真环境光学目标感知 88__eol__4.2.2 工业单目相机驱动安装与启动 91__eol__4.3 工业单目相机与镭神激光雷达联合标定 93__eol__4.4 多传感器融合建模 105__eol__第5章 无人艇路径规划 107__eol__5.1 无人艇全局路径规划 107__eol__5.1.1 引言 107__eol__5.1.2 电子海图 107__eol__5.1.3 环境建模 111__eol__5.1.4 常用的全局路径规划算法 112__eol__5.2 无人艇局部路径规划 130__eol__5.2.1 引言 130__eol__5.2.2 避碰规则 131__eol__5.2.3 碰撞风险 132__eol__5.2.4 常用的局部路径规划算法 138__eol__5.2.5 人工势场法 141__eol__参考文献 145__eol__