罗 潇，刘旌扬，王 健，张裕芳，易 宏

LUO Xiao,LIU Jingyang,WANG Jian,ZHANG Yufang,YI Hong

上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240

State Key Laboratory of Ocean Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China

1 引言

无人帆船具备节能环保、长程续航等特点，因此在情报搜集、海洋勘探、远海测绘、大宗商品货运等领域具有良好的应用前景[1-3]。不同种类的传感器作为“耳目”感知环境，精确的执行器作为“手足”控制船舶运动，同时需要强大的CPU单元作为“大脑”同时执行多任务、处理信息、产生决策、下达指令。然而要实现自动航行，不仅要有较强的环境感知能力、决策能力、自适应能力，同时还要具备冗余的处理能力，对于控制系统提出了较高的要求。

一般的微控制器很难在实现大数据量和复杂算法的同时保证系统的实时性[4-7]，而当前国内无人帆船实验平台普遍使用的数据采集及处理的方式为，以船载计算机——使用较为普遍的是ARM微处理器——采集数据，并以无线传输提交给岸基电脑进行处理，处理结果形成指令，再以无线传输形式下达给船载计算机。文献[8]使用这种数据处理方式，采用模糊控制策略对无人帆船循迹航行的控制进行了相关研究，而实际结果并不理想。原因在于，ARM微控制器短缺的处理能力无法完成无人帆船运动控制所需的大数据量采集和算法结算，因此提交给上位机处理，而无线传输方式较大地增加了延迟和数据失真的可能性，无法确保良好的实时性。文献[9]采用基于Samsung S3C6410A处理器的嵌入式平台，处理能力足够，然而使用的2.4 GHz的无线通讯网络设备众多，存在较大干扰，容易导致数据失真和船模失控；……