多USV協(xié)同系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展概述

馬天宇，楊松林，王濤濤，辛 磊，陳 燚

(江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

多USV協(xié)同系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展概述

馬天宇，楊松林，王濤濤，辛 磊，陳 燚

(江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

無(wú)人水面艇(Unmanned Surface Vehicle，USV)具有較高的智能化程度，較好的隱身性能，較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)能力以及較低的造價(jià)，被認(rèn)為是一種作戰(zhàn)用途廣泛的新概念武器。在無(wú)人駕駛運(yùn)載工具中，USV發(fā)展相對(duì)較晚，但已逐漸成為一個(gè)研究熱點(diǎn)課題。文中簡(jiǎn)述目前國(guó)內(nèi)外USV的研究情況；重點(diǎn)介紹多USV協(xié)同系統(tǒng)的現(xiàn)狀；闡述高性能艇型、控制體系、通信技術(shù)、避碰、任務(wù)規(guī)劃與決策5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；提出未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)；展望多USV協(xié)同系統(tǒng)在海上補(bǔ)給、水上安全保護(hù)、完善無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)、水文氣象信息采集和水面搜救方面的應(yīng)用前景。

無(wú)人水面艇；多USV；協(xié)同系統(tǒng)；無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)；高性能艇型

0 引 言

無(wú)人水面艇也稱(chēng)水面無(wú)人艇及水面機(jī)器人，是一種無(wú)人操作的水面艦艇，主要用于執(zhí)行危險(xiǎn)以及不適于有人船只執(zhí)行的任務(wù)。二戰(zhàn)時(shí)期，無(wú)人水面艇曾被作為火炮和靶船。直到20世紀(jì)90年代，關(guān)于USV項(xiàng)目的研究才開(kāi)始大量出現(xiàn)。在眾多無(wú)人駕駛運(yùn)載工具中，無(wú)人機(jī)(UAV)的發(fā)展應(yīng)用較為成熟，無(wú)人地面車(chē)輛(UGA)和無(wú)人水下艇(UUV)次之，而無(wú)人水面艇(USV)的發(fā)展相對(duì)較晚。由于具有較高的智能化程度，較好的隱身性能，較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)能力以及較低的造價(jià)，USV被認(rèn)為是一種作戰(zhàn)用途廣泛的新概念武器[1]。2001年，美國(guó)海軍提出利用USV，UUV和UAV共同構(gòu)成其瀕海戰(zhàn)斗艦(LCS)的無(wú)人作戰(zhàn)體系，完成情報(bào)收集、反潛、反水雷、偵察與探測(cè)、精確打擊等作戰(zhàn)任務(wù)[2]。……