自主研发的“小虎鲸号”智能游艇可以在复杂的环境中实现自主导航,关键技术主要包括船舶自主环境感知、自主导航、自主航行控制等,重点突破智能船舶的水面环境感知与动态栅格地图导航、路径规划与智能运动控制等技术。
船舶周围环境融合感知与建模方面,采用多波段多偏振的视觉传感器采集图像,多波段多偏振态的视觉传感器阵列由四个不同角度的相机连接而成,相机的角度分别为 0°、90°、180°和 270°。每个相机内部有红外光和可见光两路光路通道,并在镜头后面放置偏振片,可拍摄出红外光偏振图像和可见光偏振图像。
船舶路径规划与动态避障方面,针对风浪流对智能船舶运动规划与控制的影响,提出基于生成对抗神经网络的智能船舶运动规划与控制方法。
船舶运动控制方面,首先构建智能船舶软硬件组织架构,构建以英伟达JetsonTX2为核心的智能船舶硬件系统。设计以锂电池组和 UPS 不间断电源及电源管理单元的智能船舶电源管理子系统;设计由差分 GPS,惯性导航单元和电子磁罗经组成的智能船舶基础航行感知子系统;设计由激光雷达、视觉传感器、毫米波雷达、气象站等构成的智能船舶航行环境感知子系统;设计由嵌入式单片机,舵角及转速传感器构成的智能船舶航向航速控制子系统。
山东交通学院
刘鑫
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