基于组合毫米波雷达的内河船舶智能避撞系统的设计开题报告
2024-06-24 05:26:22
1. 本选题研究的目的及意义
随着我国内河航运的快速发展,船舶交通流量日益密集,船舶避碰安全问题愈发凸显。
传统的内河船舶避撞主要依靠船员经验和视觉判断,易受能见度、人为因素等影响,存在较大安全隐患。
因此,研究和开发一种智能化、可靠性高的内河船舶避撞系统,对于保障船舶航行安全、提高航运效率具有重要意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着传感器技术、信息处理技术以及人工智能技术的快速发展,船舶智能避撞技术取得了显著进步,国内外学者在相关领域开展了大量的研究工作。
1. 国内研究现状
国内学者在船舶自动避撞领域的研究起步相对较晚,但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容包括以下几个方面:
1. 主要内容
1.组合毫米波雷达避撞系统架构设计:研究基于组合毫米波雷达的内河船舶避撞系统总体架构,确定系统硬件组成、软件功能模块以及数据传输方式。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、仿真建模、实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:1.理论分析阶段:深入研究毫米波雷达的基本原理、目标检测与跟踪算法、多传感器数据融合技术、避撞决策算法以及航线规划算法等相关理论知识,为系统的设计和实现奠定理论基础。
2.仿真建模阶段:根据内河航行环境和船舶运动特点,构建基于毫米波雷达的内河船舶避撞仿真平台,对所设计的目标检测算法、数据融合算法、避撞决策算法以及航线规划算法进行仿真验证,并对算法参数进行优化调整,提高系统的可靠性和鲁棒性。
3.实验验证阶段:搭建基于组合毫米波雷达的内河船舶避撞系统硬件平台,并在实际内河环境下进行实船测试,验证系统的实际性能和避撞效果,并根据测试结果对系统进行改进完善。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:1.提出一种适用于内河环境的组合毫米波雷达避撞系统设计方案:针对内河航道狭窄、弯道多、障碍物多等特点,设计基于组合毫米波雷达的避撞系统,通过多雷达协同工作,扩大探测范围,提高系统对复杂环境的适应性。
2.研究基于毫米波雷达和内河避碰规则的智能避撞决策算法:结合内河避碰规则和船舶操纵特性,设计智能化的避撞决策算法,实现自动化的避撞路径规划,降低人为因素影响,提高船舶航行安全性。
3.构建基于实际数据的内河船舶避撞仿真平台:采集内河船舶航行数据和环境数据,构建逼真的内河船舶避撞仿真平台,为算法验证和系统测试提供可靠的仿真环境。
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. 王强,谢寿,陈志强,等.内河船舶智能避碰系统研究现状与发展趋势[j].船舶工程,2020,42(s1):184-188,193.
2. 周超.内河船舶避碰决策支持系统研究[d].武汉理工大学,2021.
3. 张志荣,李文杰,黄思奇,等.基于改进人工势场法的内河船舶避撞研究[j].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2022,46(02):380-386.