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智能船舶自主航行系统零基础入门

共计 30 章节
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01
课程导入与智能船舶认知
智能船舶的定义 · 自主航行分级 · 系统组成概览
课程导入智能船舶认知
02
船舶航行基础与运动学入门
船舶六自由度运动 · 坐标系定义 · 航向/航速/舵角等基本术语
船舶航行基础运动学入门
03
自主航行系统总体架构拆解
感知层 · 决策层 · 控制层
自主航行系统总体…感知层
04
船载传感器认知与选型
雷达 · AIS · GPS
船载传感器认知选型
05
传感器数据采集与预处理实战
时间同步 · 坐标变换 · 噪声滤波
传感器数据采集预处理实战
06
环境感知之目标检测入门
基于雷达与视觉的船舶 · 浮标 · 障碍物检测原理与常用算法流程
环境感知之目标检…基于雷达
07
环境感知之目标跟踪与态势构建
多目标跟踪 · 航迹关联 · 动态障碍物运动预测与局部环境地图生成
环境感知之目标跟…态势构建
08
电子海图与航行环境建模
ENC海图数据读取 · 航道/水深/禁航区表示 · 静态环境栅格化方法
电子海图航行环境建模
09
船舶操纵运动数学模型
Nomoto模型 · Abkowitz模型等简化运动模型及…
船舶操纵运动数学…Nomoto
10
自主航行路径规划基础
全局路径规划算法（A* · Dijkstra · RRT）在航道约束下的应用与代价设计
自主航行路径规划…全局路径规划算法
11
动态避碰与局部路径重规划
COLREG规则约束下的避碰决策逻辑 · 动态窗口法 · 速度障碍法入门
动态避碰局部路径重规划
12
航行控制基础与PID实践
航向控制 · 航速控制 · PID参数整定与船舶操纵响应仿真验证
PID航行控制基础
13
模型预测控制（MPC）在自主航行中的应用
预测模型构建 · 约束处理 · 滚动优化与航向/航迹跟踪仿真
MPC模型预测控制
14
自主航行系统仿真环境搭建
基于Python/ROS/Gazeb… · 传感器模拟与场景注入方法
自主航行系统仿真…Python/ROS/G…
15
感知-决策-控制闭环集成实战
在仿真中串联传感器数据 · 避碰决策与控制器 · 完成单船自主航行任务
感知决策
16
多船会遇场景下的避碰决策实战
交叉 · 对遇 · 追越局面识别
多船会遇场景下的…交叉
17
自主航行系统硬件在环测试入门
船载计算单元 · 传感器接口 · 执行机构模拟与HIL测试流程
自主航行系统硬件环测试入门
18
航行数据记录与回放分析
日志采集 · 关键事件标记 · 轨迹回放与系统性能评估指标
航行数据记录回放分析
19
系统安全与失效模式分析
传感器故障 · 通信中断 · 控制器失效的检测与安全降级策略
系统安全失效模式分析
20
自主航行系统功能安全与风险评估
HAZOP · FMEA方法入门及在自主航行场景中的…
自主航行系统功能…风险评估
21
人机交互与远程监控基础
岸基监控界面设计 · 告警管理 · 人工接管流程与操作员情境意识
人机交互远程监控基础
22
通信与网络安全入门
船岸通信链路 · VHF/卫星通信 · 数据加密与网络攻击基本防护措施
通信网络安全入门
23
智能船舶法规与避碰规则解读
COLREG核心条款 · 自主船舶相关指南与合规性设计要点
智能船舶法规避碰规则解读
24
自主航行系统测试与验证方法
单元测试 · 场景测试 · 覆盖度评估与仿真测试用例设计
自主航行系统测试验证方法
25
实船试验组织与实施入门
试验方案设计 · 安全预案 · 数据采集与试验结果分析方法
实船试验组织实施入门
26
自主航行系统性能评估与优化
跟踪误差 · 避碰成功率 · 能耗等指标定义与参数调优实战
自主航行系统性能…优化
27
典型自主航行事故案例复盘
事故链分析 · 系统缺陷识别与改进措施提炼
典型自主航行事故…事故链分析
28
数字孪生与远程运维入门
船舶数字孪生构建 · 状态监测 · 预测性维护与远程升级流程
数字孪生远程运维入门
29
从零搭建小型自主航行演示系统
选型 · 集成 · 调试与水面试验的完整项目实践
从零搭建小型自主…选型
30
课程综合实战与学习路径规划
完成一个端到端自主航行仿真项目 · 总结知识体系并规划进阶方向
课程综合实战学习路径规划