马赛男， 邵汉东， 王 晨， 何旭东

(浙江嘉蓝海洋电子有限公司，浙江 舟山 316021)

0 引 言

无人水面艇(Unmanned Surface Vessel, USV)在水质监测、水文信息监控采集、信号中继、海底扫测及电缆管道绘制、海上救援等方面发挥着重要作用。由于USV模式多样化、作战行动灵活化、艇体结构隐蔽化、作战人员零伤亡、网络作战中心化等优势，使其越来越受到世界发达国家海军的关注。

USV将自身所处的工作环境和状态实时传递至岸基和工控机的过程就是环境感知。其是USV自主航行和避障决策任务的技术基础，是USV主要关键技术之一。国内学者已对提高USV的环境感知作了很多研究。李小毛等[1]提出一种基于3D激光雷达的障碍检测算法,即将一个周期内的3D激光点云投影至2.5D栅格地图中,对障碍物进行聚类分割；对栅格中的原始点云数据进行特征提取, 并用卡尔曼滤波实时跟踪。王博[2]从光视觉角度展开研究：一是基于USV的水面图像预处理，主要包括水面图像稳像研究及去雾增强研究；二是对水界线进行检测；三是利用光视觉目标检测；四是提出水面目标跟踪方法。姚旭洋[3]对双目立位视觉的立体匹配环节进行改进优化，可更加快速准确地获取目标深度，并对水上目标的识别算法展开研究。因此，环境感知是USV自主航行和避障决策、任务的技术基础，为USV的安全航行提供保障，文中将重点介绍USV的环境感知技术。

1 多传感器数据融合技术综述

USV所处海洋环境复杂，海面目标检测需要考虑气象、地理、海面非线性随机变化等诸多环境因素，为确保USV能够高效地完成救援任务，需对视觉图像信息、海事雷达图像、激光雷达图像等所包含的距离数据进行多传感器融合。……