水质监测移动系统可以用于处理突发的水质污染事件,实时移动追i踪污染源,监测可饮用水源的日常水质。该基于无人船的水质监测系统具有体积小可被放入车辆携带、低成本、高精度和高速度检测和可远程控制等优点,丰富我国的水质监测方式。但由于水的流动性导致水会流经多种复杂地形,工作人员无法探测,如水流经洞穴等。或又由于天气的多变,如水域长期处于多雾天气,使工作人员视线受阻,无法准确对无人船实时操作。可以利用无人船的自主航行到达目标水位进行检测,则可以通过路径规划技术加以实现。
无人船具有良好的实用性,它的出现有效解决了上述问题。它将原有的固定监测点变为移动的,使监测覆盖面积增大,并且行驶路线可控:工作前,监测人员只需预先设定好无人船的行驶路线、监测点的位置和每个监测点的监测时间,无人水质监测船便会根据搭载的GPS导航设备自动行驶至目标监测点进行逐一监测,并将数据传回基i站备份。
航行规划和导航依据态势感知图,综合考虑任务需求、安全i、效率、规则、操纵性和不确定性等因素,计算规划和导航关键要素,形成不同粒度的互容指令,在满足航行安全包线前提下,发挥无人船效能。无人船航行规划和导航面临特殊挑战,如海事规则多且具有模糊属性,船体模型时滞性大、惯性强且不同船型相差大。航行规划和导航分为全局航路规划和局部反应导航。局部反应导航分为跟随 / 跟踪导航和局部反应避障。