CN110515086A - 一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统及方法，用于解决现有技术采用无人艇进行模拟海上目标搜索成本高的问题，海上目标搜索模拟系统包括测试间、4个室内定位系统、智能小车、可移动小车，海上目标搜索模拟方法为：智能小车上的集成相机、激光雷达和陀螺仪采集信息；视频处理模块对图像信息进行处理；多源信息综合处理模块对信息进行分类并存储；路径规划模块规划初始搜索路径；视频处理模块获取全景疑似目标；可见光相机对全景疑似目标进行拍摄；视频处理模块对全景疑似目标进行确认；激光测距仪测量水面无人艇距待搜索目标的距离；多源信息综合处理系统对待检测目标位置进行确认；路径规划模块规划最终搜索路径。

Description

一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统及方法

技术领域

本发明属于无人装置目标搜索技术领域，涉及一种海上目标搜索模拟系统及方法，具体是一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统及方法，可用于在室内模拟海上目标搜索过程。

背景技术

水面无人艇因其优异的性能在军事和民用领域发挥着越来越大的作用，比如目标搜索、环境感知、情报收集、反潜等方面，尤其是目标搜索领域，近年来有越来越多的方法可以使无人艇自主的进行任务规划、路径规划，结合目标检测方法实现目标搜索。例如：申请公开号为CN109188421A，名称为“一种用于无人搜救艇的海上搜救系统及方法”的专利申请提出了一种由搭载有环境感知系统、自我决策系统、雷达搜索系统、可见光搜索系统和红外搜索系统的小船模拟无人艇，通过对可见光相机拍摄的视频进行目标检测，使用雷达测距获得待搜索目标的位置，计算机控制无人艇对待搜索目标进行搜救的模拟系统及方法。

然而该专利申请提出的系统及方法在模拟海面目标搜救过程时采用搭载有环境感知系统、自我决策系统、雷达搜索系统、可见光搜索系统和红外搜索系统的小船在湖面上进行模拟，模拟的成本很高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提出了一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统及方法，旨在降低模拟的成本。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统，包括测试间、固定在测试间空间中的n个室内定位系统、摆放在测试间地面上的可移动小车和智能小车，所述智能小车上搭载有光电转台、集成相机、激光雷达、陀螺仪和计算机，n≥4，其中：

所述测试间，其地面用于模拟海平面，空间用于模拟海平面上方空间；

所述n个室内定位系统，用于模拟设置在海平面上方空间的n个通讯基站；

所述可移动小车，用于模拟海面上的待搜索目标；

所述智能小车，用于模拟行进在海平面上的水面无人艇；

所述光电转台，包括相对于智能小车所模拟的水面无人艇可转动的平台、固定在可转动平台上的可见光相机和激光测距仪：所述可见光相机，用于对可见光相机视野范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；所述激光测距仪，用于测量光电转台到由可移动小车模拟的待搜索目标之间的距离，并将此距离信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述集成相机，包括位于同一平面且周向分布的四个广角摄像机，用于对以智能小车所模拟的水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的四路图像发送至计算机所包含的视频处理模块；

所述激光雷达，用于确定智能小车模拟的水面无人艇的位置，并将位置信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述陀螺仪，用于实时测量智能小车模拟的水面无人艇的行进方向，并将测量到的信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述计算机，包括视频处理模块、多源信息综合处理模块、路径规划模块和光电转台运动模块，其中：

所述视频处理模块，用于将集成相机所拍摄的四路图像融合成全景视频，并对全景视频和可见光相机拍摄的可见光视频进行目标检测后，将全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块以及对全景视频和可见光视频中的目标类别置信度进行检测；

所述多源信息综合处理模块，用于对每一时刻激光雷达发送的智能小车模拟的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的智能小车模拟的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的目标检测信息进行分类并存储，并将各时刻的分类结果信息转发至计算机所包含的路径规划模块和光电转台运动模块；

所述路径规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划一条由智能小车模拟的无人艇到可移动小车所模拟的待搜索目标的可行路径。

所述光电转台运动规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划光电转台从当前位置转向由可移动小车模拟的待搜索目标的方向与角度，并启动可见光相机和激光测距仪。

上述基于无人艇的海上目标搜索模拟系统，所述固定在测试间空间中的n个室内定位系统，距测试间地面的高度相等，且n个室内定位系统形成正n边形。

上述基于无人艇的海上目标搜索模拟系统，所述位于同一平面且周向分布的四个广角摄像机，相邻广角摄像机之间的夹角为90度。

一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统的海上目标搜索模拟方法,包括如下步骤：

(1)智能小车上的集成相机、激光雷达和陀螺仪采集信息并发送：

(1a)集成相机中的四个广角摄像机以不低于30的帧率，对水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行连续s次拍摄，并按拍摄时间的先后顺序将拍摄的多幅单帧图像连续发送至计算机所包含的视频处理模块，s≥100；

(1b)激光雷达接收室内定位系统信号确定水面无人艇的位置，并将水面无人艇的位置信息发送至多源信息综合处理模块；

(1c)陀螺仪实时测量水面无人艇的行进方向，并将测量到的方向信息发送至多源信息综合处理模块；

(2)视频处理模块对多幅单帧图像信息进行处理：

(2a)视频处理模块将四个广角摄像机拍摄的同一时刻的单帧图像进行拼接，得到s幅0-360度方位的图像，并将s幅图像按时间先后顺序合成为全景视频；

(2b)视频处理模块对全景视频进行目标检测，并将所检测到的全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块；

(3)多源信息综合处理模块对接收信息进行分类并存储：

多源信息综合处理模块对每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标的坐标和全景检测目标相对于水面无人艇方位角信息进行分类，并将每一时刻的分类结果发送至计算机所包含的路径规划模块，同时对每一时刻的分类结果进行存储；

(4)路径规划模块规划水面无人艇的初始搜索路径：

(4a)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻的分类结果，利用分类结果中的全景检测目标坐标信息，划定一片以目标坐标为中心的圆形目标搜索区域；

(4b)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标相对于水面无人艇的方位角信息，规划一条从水面无人艇到目标搜索区域中心的直线路径，然后再规划一条从目标搜索区域中心向外辐射且覆盖全部搜索区域的扩展螺旋形路径，将直线路径以及与直线路径连接的扩展螺旋形路径作为初始搜索路径；

(5)视频处理模块获取全景疑似目标：

视频处理模块在水面无人艇沿着初始搜索路径运动过程中，持续检测全景视频每一时刻全景检测目标的类别置信度，并判断全景检测目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的全景疑似目标置信度阈值P，若是，则全景检测目标为全景疑似目标，并执行步骤(6)；否则，目标搜索任务结束；

(6)可见光相机对全景疑似目标进行拍摄：

可见光相机在光电转台运动规划模块的控制下，将拍摄方向对准全景疑似目标，对全景疑似目标进行连续拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；

(7)视频处理模块对全景疑似目标进行确认：

视频处理模块持续检测可见光视频每一时刻全景疑似目标的类别置信度，并判断全景疑似目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的可见光疑似目标置信度阈值Q，若是，则确认此全景疑似目标为待搜索目标，并执行步骤(8)；否则，目标搜索任务结束；

(8)光电转台运动规划模块测量水面无人艇到待搜索目标之间的距离：

光电转台运动规划模块启动可转动平台上的激光测距仪，对水面无人艇到待搜索目标之间的距离进行测量，并将距离测量结果发送至多源信息综合处理模块；

(9)多源信息综合处理系统对待检测目标位置进行确认：

多源信息综合处理模块根据水面无人艇到待搜索目标之间的距离信息、待搜索目标相对于水面无人艇的角度信息以及水面无人艇的位置信息，确认待检测目标的位置，并将待检测目标的位置信息发送至路径规划模块；

(10)路径规划模块规划水面无人艇的最终搜索路径：

路径规划模块根据待检测目标的位置信息，规划一条由水面无人艇到待搜索目标之间的直线路径。

本发明与现有技术相比较，具有如下优点：

1、本发明以测试间地面模拟海平面，测试间空间模拟海平面上方空间，以n个室内定位系统模拟设置在海平面上方空间的n个通讯基站，以可移动小车模拟海面上的待搜索目标，以智能小车模拟行进在海平面上的水面无人艇，将整个海上目标搜索过程在室内进行模拟试验，解决了现有技术采用无人艇在湖面上进行海上搜救模拟成本高的问题，达到了节约成本的效果。

2、本发明在初始路径规划时规划了以直线与扩展螺旋线相连接的初始搜索路径，在行驶相同距离的情况下，螺旋形路径覆盖区域面积最大，选取螺旋线路径能最大限度地增大对地图的覆盖率，提高搜索效率，而且直线路径和螺旋线组合的路径可以使无人艇快速靠近待搜索目标，解决了现有技术目标搜索效率不高的问题，达到了提高目标搜索效率的效果。

附图说明

图1为本发明海上目标搜索模拟系统的结构示意图。

图2为本发明海上目标搜索模拟系统采用的智能小车的结构示意图。

图3为本发明海上目标搜索模拟方法的实现流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细描述。

参照图1，本发明的海上目标搜索模拟系统包括：

测试间、固定在测试间空间中的n个室内定位系统、摆放在测试间地面上的可移动小车和智能小车，所述智能小车上搭载有光电转台、集成相机、激光雷达、陀螺仪和计算机，n≥4，其中：

所述测试间采用了一间25平方米大小的方形房间，其地面用于模拟海平面，空间用于模拟海平面上方空间，将所有模拟设备容纳在其中并且留有无人艇运动空间的条件下尽可能地缩小了系统的占用空间；

所述n个室内定位系统，用于模拟设置在海平面上方空间的n个通讯基站；

本实施例中，采用4个固定在测试间空间中的室内定位系统，4个室内定位系统以相同高度的支架支撑，距测试间地面的高度相等，可以保证对于空间中同一平面物体位置定位的准确性；4个室内定位系统摆放形成正方形，可以降低建立以地面为海平面的平面直角坐标系的难度，以任一室内定位系统为原点，以原点与相邻两室内定位系统的连线分别为x轴正方向和y轴正方向建立平面直角坐标系，可将水面无人艇和待搜索目标限定在第一象限；

所述可移动小车，用于模拟海面上的待搜索目标；

所述智能小车，用于模拟行进在海平面上的水面无人艇。

所述光电转台，包括相对于智能小车所模拟的水面无人艇可转动的平台、固定在可转动平台上的可见光相机和激光测距仪：所述可见光相机，用于对可见光相机视野范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；所述激光测距仪，用于测量光电转台到由可移动小车模拟的待搜索目标之间的距离，并将此距离信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述集成相机，包括位于同一平面且周向分布的四个广角摄像机，用于对以智能小车所模拟的水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的四路图像发送至计算机所包含的视频处理模块；

本实施例中，四个广角摄像机由支架支撑且位于同一高度，相邻广角摄像机之间的夹角为90度，用于对以智能小车所模拟的水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境以不低于30的帧率进行连续300次拍摄，并按拍摄时间的先后顺序将拍摄的多幅单帧图像连续发送至计算机所包含的视频处理模块；将相邻广角摄像机之间的夹角设置为90度，便于四个相邻广角摄像机拍摄的图像拼接成0-360度方位的全景图像；将相邻广角摄像机之间的夹角设置为90度，便于视频处理模块四个相邻广角摄像机拍摄的图像拼接成0-360度方位的全景图像，若夹角大于90度则拼接后角度大于360度，增大了拼接难度；

所述激光雷达，用于确定智能小车模拟的水面无人艇的位置，并将位置信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述陀螺仪，用于实时测量智能小车模拟的水面无人艇的行进方向，并将测量到的信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述计算机，包括视频处理模块、多源信息综合处理模块、路径规划模块和光电转台运动模块，其中：

所述视频处理模块，用于将集成相机所拍摄的四路图像融合成全景视频，并对全景视频和可见光相机拍摄的可见光视频进行目标检测后，将全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块以及对全景视频和可见光视频中的目标类别置信度进行检测；

本实施例中，视频处理模块将接收到的每一时刻的单帧图像进行拼接，得到300幅0-360度方位的图像，并将300幅图像按时间先后顺序合成为全景视频，

以集成相机和视频处理模块模拟了全景相机的效果，节约了模拟成本；

所述多源信息综合处理模块，用于对每一时刻激光雷达发送的智能小车模拟的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的智能小车模拟的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的目标检测信息进行分类并存储，并将各时刻的分类结果信息转发至计算机所包含的路径规划模块和光电转台运动模块；

所述路径规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划一条由智能小车模拟的无人艇到可移动小车所模拟的待搜索目标的可行路径。

所述光电转台运动规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划光电转台从当前位置转向由可移动小车模拟的待搜索目标的方向与角度，并启动可见光相机和激光测距仪。

参照图3，本发明海上目标搜索模拟系统的海上目标搜索模拟方法，包括如下步骤：

步骤1)智能小车上的集成相机、激光雷达和陀螺仪采集信息并发送：

步骤1a)集成相机中的四个广角摄像机以不低于30的帧率，对水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行连续300次拍摄，并按拍摄时间的先后顺序将拍摄的多幅单帧图像连续发送至计算机所包含的视频处理模块；

步骤1b)激光雷达接收室内定位系统信号确定水面无人艇的位置，并将水面无人艇的位置信息发送至多源信息综合处理模块；

步骤1c)陀螺仪实时测量水面无人艇的行进方向，并将测量到的方向信息发送至多源信息综合处理模块；

步骤2)视频处理模块对多幅单帧图像信息进行处理：

步骤2a)视频处理模块将四个广角摄像机拍摄的同一时刻的单帧图像进行拼接，得到300幅0-360度方位的图像，并将300幅图像按时间先后顺序合成为全景视频；

步骤2b)视频处理模块对全景视频进行目标检测，并将所检测到的全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块；

步骤3)多源信息综合处理模块对接收信息进行分类并存储：

多源信息综合处理模块对每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标的坐标和全景检测目标相对于水面无人艇方位角信息进行分类，并将每一时刻的分类结果发送至计算机所包含的路径规划模块，同时对每一时刻的分类结果进行存储；

步骤4)路径规划模块规划水面无人艇的初始搜索路径：

步骤4a)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻的分类结果，利用分类结果中的全景检测目标坐标信息，划定一片以目标坐标为中心的圆形目标搜索区域；

步骤4b)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标相对于水面无人艇的方位角信息，规划一条从水面无人艇到目标搜索区域中心的直线路径，然后再规划一条从目标搜索区域中心向外辐射且覆盖全部搜索区域的扩展螺旋形路径，将直线路径以及与直线路径连接的扩展螺旋形路径作为初始搜索路径；

本实施例中，规划一条从目标搜索区域中心向外辐射且覆盖全部搜索区域的扩展螺旋形路径，具体为：

根据阿基米德螺旋线方程，规划以目标搜索区域中心为起点，螺旋角为θ的扩展螺旋形路径，阿基米德螺旋线方程的表达式为：

r＝aθ

其中，a为θ每增加1度螺旋线到目标搜索区域中心的距离r对应增加的值。

步骤5)视频处理模块获取全景疑似目标：

视频处理模块在水面无人艇沿着初始搜索路径运动过程中，持续检测全景视频每一时刻全景检测目标的类别置信度，并判断全景检测目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的全景疑似目标置信度阈值P，若是，则全景检测目标为全景疑似目标，并执行步骤6)；否则，目标搜索任务结束；

步骤6)可见光相机对全景疑似目标进行拍摄：

可见光相机在光电转台运动规划模块的控制下，将拍摄方向对准全景疑似目标，对全景疑似目标进行连续拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；

步骤7)视频处理模块对全景疑似目标进行确认：

视频处理模块持续检测可见光视频每一时刻全景疑似目标的类别置信度，并判断全景疑似目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的可见光疑似目标置信度阈值Q，若是，则确认此全景疑似目标为待搜索目标，并执行步骤8)；否则，目标搜索任务结束；

本实施例中，可见光相机所拍摄视频的分辨率高于全景视频的分辨率，所以预先设置的可见光疑似目标置信度阈值Q应大于预先设置的全景疑似目标置信度阈值P，这样才能达到对疑似目标的确认效果，提高搜索目标的准确率。

步骤8)光电转台运动规划模块测量水面无人艇到待搜索目标之间的距离：

光电转台运动规划模块启动可转动平台上的激光测距仪，对水面无人艇到待搜索目标之间的距离进行测量，并将距离测量结果发送至多源信息综合处理模块；

步骤9)多源信息综合处理系统对待检测目标位置进行确认：

多源信息综合处理模块根据水面无人艇到待搜索目标之间的距离信息、待搜索目标相对于水面无人艇的角度信息以及水面无人艇的位置信息，确认待检测目标的位置，并将待检测目标的位置信息发送至路径规划模块；

步骤10)路径规划模块规划水面无人艇的最终搜索路径：

路径规划模块根据待检测目标的位置信息，规划一条由水面无人艇到待搜索目标之间的直线路径。

Claims (5)

1.一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统，其特征在于包括测试间、固定在测试间空间中的n个室内定位系统、摆放在测试间地面上的可移动小车和智能小车，所述智能小车上搭载有光电转台、集成相机、激光雷达、陀螺仪和计算机，n≥4，其中：

所述测试间，其地面用于模拟海平面，空间用于模拟海平面上方空间；

所述n个室内定位系统，用于模拟设置在海平面上方空间的n个通讯基站；

所述可移动小车，用于模拟海面上的待搜索目标；

所述智能小车，用于模拟行进在海平面上的水面无人艇；

所述光电转台，包括相对于智能小车所模拟的水面无人艇可转动的平台、固定在可转动平台上的可见光相机和激光测距仪：所述可见光相机，用于对可见光相机视野范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；所述激光测距仪，用于测量光电转台到由可移动小车模拟的待搜索目标之间的距离，并将此距离信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述集成相机，包括位于同一平面且周向分布的四个广角摄像机，用于对以智能小车所模拟的水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行拍摄，并将所拍摄的四路图像发送至计算机所包含的视频处理模块；

所述激光雷达，用于确定智能小车模拟的水面无人艇的位置，并将位置信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述陀螺仪，用于实时测量智能小车模拟的水面无人艇的行进方向，并将测量到的信息发送至计算机所包含的多源信息综合处理模块；

所述计算机，包括视频处理模块、多源信息综合处理模块、路径规划模块和光电转台运动模块，其中：

所述视频处理模块，用于将集成相机所拍摄的四路图像融合成全景视频，并对全景视频和可见光相机拍摄的可见光视频进行目标检测后，将全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块以及对全景视频和可见光视频中的目标类别置信度进行检测；

所述多源信息综合处理模块，用于对每一时刻激光雷达发送的智能小车模拟的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的智能小车模拟的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的目标检测信息进行分类并存储，并将各时刻的分类结果信息转发至计算机所包含的路径规划模块和光电转台运动模块；

所述路径规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划一条由智能小车模拟的无人艇到可移动小车所模拟的待搜索目标的可行路径。

所述光电转台运动规划模块，用于根据接收的各时刻的分类结果信息，规划光电转台从当前位置转向由可移动小车模拟的待搜索目标的方向与角度，并启动可见光相机和激光测距仪。

2.根据权利要求1所述的一种应用无人艇的海上目标搜索模拟系统，其特征在于，所述固定在测试间空间中的n个室内定位系统，距测试间地面的高度相等，且n个室内定位系统形成正n边形。

3.根据权利要求1所述的一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统，其特征在于，所述位于同一平面且周向分布的四个广角摄像机，相邻广角摄像机之间的夹角为90度。

4.一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统的海上目标搜索模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)智能小车上的集成相机、激光雷达和陀螺仪采集信息并发送：

(1a)集成相机中的四个广角摄像机以不低于30的帧率，对水面无人艇为中心的360度范围内的海面环境进行连续s次拍摄，并按拍摄时间的先后顺序将拍摄的多幅单帧图像连续发送至计算机所包含的视频处理模块，s≥100；

(1b)激光雷达接收室内定位系统信号确定水面无人艇的位置，并将水面无人艇的位置信息发送至多源信息综合处理模块；

(1c)陀螺仪实时测量水面无人艇的行进方向，并将测量到的方向信息发送至多源信息综合处理模块；

(2)视频处理模块对多幅单帧图像信息进行处理：

(2a)视频处理模块将四个广角摄像机拍摄的同一时刻的单帧图像进行拼接，得到s幅0-360度方位的图像，并将s幅图像按时间先后顺序合成为全景视频；

(2b)视频处理模块对全景视频进行目标检测，并将所检测到的全景检测目标的坐标、全景检测目标相对于无人艇的方位角的信息发送至多源信息综合处理模块；

(3)多源信息综合处理模块对接收信息进行分类并存储：

多源信息综合处理模块对每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标的坐标和全景检测目标相对于水面无人艇方位角信息进行分类，并将每一时刻的分类结果发送至计算机所包含的路径规划模块，同时对每一时刻的分类结果进行存储；

(4)路径规划模块规划水面无人艇的初始搜索路径：

(4a)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻的分类结果，利用分类结果中的全景检测目标坐标信息，划定一片以目标坐标为中心的圆形目标搜索区域；

(4b)路径规划模块接收从多源信息综合处理模块传来的每一时刻激光雷达发送的水面无人艇的位置信息、陀螺仪发送的水面无人艇的行进方向信息，以及视频处理模块发送的全景检测目标相对于水面无人艇的方位角信息，规划一条从水面无人艇到目标搜索区域中心的直线路径，然后再规划一条从目标搜索区域中心向外辐射且覆盖全部搜索区域的扩展螺旋形路径，将直线路径以及与直线路径连接的扩展螺旋形路径作为初始搜索路径；

(5)视频处理模块获取全景疑似目标：

视频处理模块在水面无人艇沿着初始搜索路径运动过程中，持续检测全景视频每一时刻全景检测目标的类别置信度，并判断全景检测目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的全景疑似目标置信度阈值P，若是，则全景检测目标为全景疑似目标，并执行步骤(6)；否则，目标搜索任务结束；

(6)可见光相机对全景疑似目标进行拍摄：

可见光相机在光电转台运动规划模块的控制下，将拍摄方向对准全景疑似目标，对全景疑似目标进行连续拍摄，并将所拍摄的可见光视频发送至计算机所包含的视频处理模块；

(7)视频处理模块对全景疑似目标进行确认：

视频处理模块持续检测可见光视频每一时刻全景疑似目标的类别置信度，并判断全景疑似目标类别与可移动小车类别相同的置信度是否大于预先设置的可见光疑似目标置信度阈值Q，若是，则确认此全景疑似目标为待搜索目标，并执行步骤(8)；否则，目标搜索任务结束；

(8)光电转台运动规划模块测量水面无人艇到待搜索目标之间的距离：

光电转台运动规划模块启动可转动平台上的激光测距仪，对水面无人艇到待搜索目标之间的距离进行测量，并将距离测量结果发送至多源信息综合处理模块；

(9)多源信息综合处理系统对待检测目标位置进行确认：

多源信息综合处理模块根据水面无人艇到待搜索目标之间的距离信息、待搜索目标相对于水面无人艇的角度信息以及水面无人艇的位置信息，确认待检测目标的位置，并将待检测目标的位置信息发送至路径规划模块；

(10)路径规划模块规划水面无人艇的最终搜索路径：

路径规划模块根据待检测目标的位置信息，规划一条由水面无人艇到待搜索目标之间的直线路径。

5.根据权利要求4所述的一种应用于无人艇的海上目标搜索模拟系统的海上目标搜索模拟方法，其特征在于，步骤(4b)中所述的规划一条从目标搜索区域中心向外辐射且覆盖全部搜索区域的扩展螺旋形路径：

根据阿基米德螺旋线方程，规划以目标搜索区域中心为起点，螺旋角为θ的扩展螺旋形路径，阿基米德螺旋线方程的表达式为：

r＝aθ

其中，a为θ每增加1度螺旋线到目标搜索区域中心的距离r对应增加的值。