张 云，吴 昊

（南京交通职业技术学院 电子信息工程学院，江苏 南京 210000）

0 引 言

本文针对该无人作业船舶，研究了水面无人作业船的航迹跟踪问题，设计了基于滑模变结构控制的航迹跟踪控制器，实现水面无人作业船的自主导航。水产养殖自动导航船的研究有助于扩大养殖规模，降低人力成本，提高我国水产养殖的自动化水平。

1 无人作业船研究平台

上述用于水产养殖的无人作业船主要由船体、明轮推进器、水草切割系统、自动均匀投饵系统以及自动导航系统等组成。本平台GPS模块选用的是Trimble公司的BD982型高精度GNSS接收机模块及其IO界面板。Trimble BD982 GNSS能够实现船舶位置的精确定位以及航向数据的采集。无人作业船的主控制器采用了由S3C2440芯片组成的ARM9内核微处理器模块，是整个控制系统的核心。

2 无人作业船的工作原理

船舶航行至作业区域后会通过GPS、AHRS等其他传感器获得船舶当前的位置信息、航向角信息、航速、切割器位置、吃水深度以及避障距离等信息[1]。同时将这些信息传送到主控制器，主控制器通过与设定航迹的对比，得出需要调整的航向角，来实现无人作业船的自主导航。与此同时，船舶会实时调整明轮转速以及切割台的高度，并且开启切割装置与传送装置以及自动投饵系统。之后将以设定的船速航行，按照规划好的路径开始均匀投饵，并且开始切割并收集水草。通过传感器检测到水草装满船舱以后，切割装置将停止切割，并且提升出水面，开始自动返航。……