速度矢量场二阶滑模无人艇引导律

针对航速和航道未知扰动等因素，提出一种速度矢量场二阶滑模无人水面艇(USV)引导律。首先，建立无人艇运动学和航向角动力学模型；其次构造路径误差(y_e)模型，设计基于航速(V_g)的路径误差矢量场，速度越大，航向角变化越小；再结合二阶滑模面设计一种速度矢量场二阶滑模无人艇引导律，并考虑未知扰动因素Δ分析速度矢量场二阶滑模无人艇引导律的稳定性。仿真结果表明：相比于经典矢量场，速度矢量场有效实现航速V_g越快，航向角变化率越小，矢量场越平缓，提高了USV航行安全性和稳定性；基于速度矢量场二阶滑模无人艇引导律的路径跟踪控制系统鲁棒性更强，路径跟踪准确度更高，能够较好地完成路径跟踪。