无人水面艇自主航行控制仿真系统研究

无人水面艇(unmanned surface vehicle,USV)具有系统复杂、试验区域受限、算法验证实艇效率低等问题,因此,设计一套无人艇仿真模拟系统,具备算法验证、任务推演、数据回放等功能,能加快开发速度,提高试验效率,降低试验成本。该仿真模拟系统集成了5个模块:显控模块用于地图显示、全局航路规划和数据显示等;操纵性运动模型模块主要采用三自由度响应数学模型;环境信息模块主要实现对环境感知数据真实模拟;航行控制模块主要实现无人艇航路跟踪以及航向、航速精确控制;避障模块根据航行态势进行实时避障。该仿真系统中各模块之间相互独立,可进行模块的更换和参数设置,仿真试验结果表明,该仿真系统可以为自主航行算法开发和任务推演提供可靠的验证过程和结果。

党的二十大精神进“马克思主义基本原理”课的原则、重难点和路径

党的二十大精神进“马克思主义基本原理”课要始终坚持政治意识形态性和思想引领性相统一、理论性和学术性相统一、系统性和重点性相统一的原则。要以问题为导向分析党的二十大精神进“马克思主义基本原理”课教学的重难点,以“过去五年的工作”和“新时代十年的伟大变革”解答“事物的普遍联系和变化发展”的科学性以及中国特色社会主义为什么好;以“开辟马克思主义中国化时代化新境界”解答马克思主义尤其是马克思主义中国化时代化为什么行及其当代价值;以“党的自我革命引领社会革命”解答社会主要矛盾在历史发展中的作用以及党对中国社会主要矛盾研判的正确性;以“坚持以人民为中心的发展思想”解答人民群众在历史发展当中的作用以及唯物史观的科学性及其在当代中国的伟大实践;以“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”解答“两个必然”历史大势的不可逆转。就实践路径来看,党的二十大精神进“马克思主义基本原理”课要坚持发挥思政课教师的主导性,要以整体系统方式把教材内容转化为教学内容,要联动社会大课堂切实提升课程教学质量。

习近平青年奋斗观的时代内涵、形成根源及当代价值

习近平青年奋斗观形成的理论根源是对马克思主义青年观的传承和发展,是对中华民族艰苦奋斗精神的创造性转化和发展;其形成的现实根源是解除当代青年对艰苦奋斗存在的认知误区和新时代社会发展的现实需求。从时代背景、动力源泉、价值归宿和实践路径四个方面解答习近平青年奋斗观丰富的时代内涵,有助于为培养当代青年艰苦奋斗精神提供价值引领,为促进当代青年实现全面发展提供思想指引,为激励当代青年实现中华民族伟大复兴“中国梦”提供强大的精神动力。

基于海事规则的中型无人艇避碰路径规划算法研究及应用

[目的]为解决无人艇(USV)在开阔水域的多目标避碰问题,以中型无人艇为对象,开展基于国际海上避碰规则(COLREGS)的局部路径规划算法研究及应用探索。[方法]在快速扩展随机树(RRT)算法的基础上,提出虚拟障碍线方法加载COLREGS海事规则约束,以满足开阔水域避碰路径规划的应用需求。针对RRT算法不考虑速度维度的问题,引入速度障碍算法(VO),提出VO-RRT融合算法并给出最危险障碍物策略,以此解决多目标条件下的实时避碰问题。[结果]仿真及实船试验的结果表明,所提算法实时性较好,路径重规划耗时均在50 ms以内,且规划出的避碰路径符合COLREGS海事规则中的第6,8及13~18条相关避让要求,可有效应对开阔水域下的多目标避碰问题。[结论]所提方法的规则遵守性、实时性及安全性较好,具有较高的实用价值。

无人艇重定义无模型自适应艏向控制方法与试验

针对不确定性影响下无人艇的艏向控制问题,本文提出一种适用于无人艇的改进无模型自适应艏向控制方法,分析紧格式无模型自适应控制方法及其在无人艇艏向控制应用中的失效问题,针对无人艇艏向控制子系统的特殊动力学特性,引入重定义输出增益,提出重定义输出无模型自适应艏向控制方法,理论分析表明该方法可以使无人艇的艏向控制子系统满足无模型自适应控制理论的“拟线性”假设条件,通过仿真试验和“海豚-Ⅱ”小型无人艇的外场试验,验证了该方法的有效性和实用性。