文章标题：USV地形测量路径自主规划研究与应用

文章作者：宋吉广^1,2, 张京晶³, 冯亮^1,2, 林扬^1,2, 李德隆^1,2, 谷海涛^1,2
关 键 字：近岸海域水上水下地形一体化测量;在线地图构建;测量地图;神经元激励;路径规划
文章摘要：针对未知近岸海域水上水下地形一体化测量需求，无人水面艇（Unmanned Surface Vehicle，USV）搭载导航雷达、深度计、POS MV、多波束测深仪及激光扫描仪等设备，通过设计在线地图构建及测量路径规划方法，使得USV在未知环境下自主完成地形一体化测量任务。通过离线电子海图获得待测区域初始基准地图，结合雷达、深度计等传感器实时感知的信息，采用一种基于贝叶斯估计方式的占据栅格建图方法，实现对基准地图的修正、更新，进而根据测量需求自适应调节测量路径间距。同时构建测量地图，使用基于神经元激励方法自主实现完全遍历的测量路径规划，兼顾使用A星算法避免路径规划锁死，以获得合理可行的测量路径实时规划结果。USV按照自主规划的测量路径自主航行，多波束测深仪、激光扫描仪实时测量、获取地形云数据后进行无缝拼接，完成未知近岸海域的水上水下地形一体化测量工作。