图 01
无人艇
从国外公开的资料来看，关于无人艇的研究广泛借鉴了认知心理学、符号学、神经科学和人工智能等专业理论，从应用前景看，未来包含的理论和技术主要有：控制理论、运筹学、博弈论、模式识别、图像理解、自动化原理以及控制论等。与之相关的技术和工程问题可分为两类：第一类是技术本身不能完全满足任务需要；第二类是技术本身是成熟的，但是目前在无人艇中的应用还不够成熟。其中，可归属到第一类的技术和工程问题包括：自主控制、障碍规避、威胁避免、自动目标识别、无人艇子任务包的自动布放和回收：可归为第二类的技术和工程问题包括：集中控制、武器发射、无人艇部署与回收等。
从现有资料看，国内针对无人艇的研究较西方国家存在明显的差距。尽管在无人艇研制方面均取得了一定成果，但多数无人艇产品仍只能实现简单测量、巡视、采样等功能，要想真正在情报侦察与监视，以及无人系统协同等方面有所作为，尚存在较多需要解决的问题，主要包括以下几个方面：
（1）无人艇总体设计
无人艇的模块化设计技术；无人艇系统的可靠性、容错性、可扩展性设计；能够满足快速调试等多种需要的控制系统体系结构设计；与无人艇功能相适应的信息综合处理系统设计：与任务需求相适应的组合导航系统设计。
（2）无人艇运动控制技术研究
面向精确控制的无人艇运动建模；无人艇运动参数辨识；面向任务的无人艇快速性，稳定性、耐波性研究；无人艇水动力性能、操纵性仿真、测试与验证研究；无人艇的航向、航速、航迹与姿态智能控制技术研究。
（3）无人艇自主导航与定位技术
无人艇高精度卫星导航技术；无人艇组合导航技术；基于机器视觉的同步定位与建图（SLAM）技术；多无人艇协同导航与定位技术。
（4）无人艇自主航行与任务规划技术
无人艇自主路径规划技术；无人艇自主运动规划技术；无人艇自主避障与避碰技术；无人艇任务规划与自主决策技术；无人艇的集群控制与编队控制技术。
（5）环境信息采集与识别
水面静止和运动目标的动态识别及运动轨迹预测：多传感器信息获取与处理方法研究；多传感器的目标跟踪和检测技术；目标识别和轨迹预测算法的自适应能力提升。
（6）通信技术
基于卫星通信，UHF高速数据传输通信，VHF数据通信、近岸4G网络以及自组织无线网络等技术的实时、可靠性通信技术；面向大数据传输与云服务的宽带无线通信技术；无人艇自组网通信技术。
内容引自《水面无人艇的体系结构与运动控制》
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