研究方向
从感知到决策,再到控制与验证,构建端到端的自主航行体系。
1. 智能感知与态势理解
- 跨模态多传感器融合(视觉、雷达、AIS、GNSS、IMU)
- 海面目标检测、语义分割、跟踪与再识别
- 恶劣海况与边缘条件下的鲁棒感知
2. 规则约束的决策与航迹规划
- 符合 COLREGs 的避碰策略与博弈建模
- 基于学习/搜索/优化的混合规划框架
- 不确定性与风险感知的安全评估
3. 定位与控制
- 高精度定位与状态估计(滤波与平滑)
- 运动控制与轨迹跟踪(MPC/鲁棒控制)
- 闭环系统可靠性与冗余设计
4. 仿真平台与实船试验
- 高保真环境建模与数字孪生
- 半实物在环与硬件在环测试
- 近海与内河场景的实船验证
科研项目
三峡-葛洲坝船闸水域船舶编队协同过闸
时间:2019.06-2019.11
依托国家自然科学基金项目(52001240),研发了船舶编队过闸船岸协同控制系统,实现了领航船航速自动控制、跟随船距离保持自动控制、闸室自动停船控制等功能。
在三峡-葛洲坝船闸水域开展了多次船舶编队协同过闸测试,距离跟踪误差为2.43 m,速度跟踪误差为0.33 m/s,提高了通航枢纽多船过闸效率。
三峡库区船舶编队控制系统
时间:2023.04.16
2023年4月16日,在重庆广阳坝水域进行了3艘船舶的编队航行控制测试,实现了全航程编队自适应航速控制与距离保持,突破了编队信息交互、高精度融合定位、间距保持、辅助驾驶等关键技术。
重庆万州船舶编队控制系统
自主研发了内河船舶编队航行控制系统,具有编队感知、队形控制、距离保持、航速控制、岸基监控功能,实现船舶编队距离检测精度优于1.5 m,平均跟踪误差小于设定距离的15%,编队整体稳定所需时间为30 s;自主研发了内河船舶远程驾控系统,具有状态感知、航速控制,通过差速实现转向,通信延迟小于1.5 s,控制指令响应速度迅速,在减少船舶配员的情况下提高了船舶航行的安全性。