在人工智能、大数据、物联网的科技背景下,无人船舶逐渐成为行业焦点和发展的趋势。无人船舶技术综合性强,覆盖面广,涉及多门学科、多个领域,而船舶自主靠离泊技术则是研究无人船舶技术的一个重点。考虑到船舶在自主靠离泊过程中存在惯性大,操纵性、航向稳定性弱等缺点,目前难以在运营船舶上进行实际实验。本文设计了一套融合SLAM技术的“双桨双舵电力推进”实验平台系统,用于对自主靠离泊技术进行研究和实验验证。主要研究内容如下:(1)阐述了船舶自主靠离泊技术的研究背景和意义。从需求、操纵性进行分析,给出“双桨双舵电力推进”的靠离泊实验平台的具体设计方案。然后对实验平台进行了船舶运动数学建模,设计了基于PID算法和模糊PID算法的航向控制器,并进行了 45°和90°的航向控制仿真实验。(2)结合SLAM,技术,以激光雷达为辅助设备,对靠离泊环境进行扫描和地图构建。为消除自主靠离泊过程中出现的船舶大角度变化带来地图匹配混乱的问题,本文在原LOAM算法的基础上,加入了特征点处理环节,提高地图的匹配精度,得到实时高精度的地图构建结果。同时又加入了“重定位”功能,来应对自主靠离泊过程中反复扫描同一区域的情况,进一步优化建图效果。(3)从软硬件两部分进行实验平台控制系统的设计制作:①实验平台的硬件系统搭建分为:控制器模块、动力模块、推进模块和整体电路规划等。②软件系统设计分为:算法检验模块和上位机信息显示界面。通过实验,对整套实验平台系统的稳定性、可靠性和安全性进行了验证。