随着海上贸易的日益频繁,国家之间在海洋邻域方面的竞争日益扩大,智能无人艇的作用将越来越大,国内外对智能无人艇的研究也受到越来越多的重视,使无人艇具有更智能,更经济的特性将是今后研究的重点。在对无人艇的研究中,对高速水面无人艇的动态避碰的研究将是水面无人艇智能化研究的重要环节之一。本文以高速水面无人艇为研究对象,针对无人艇航行过程中对动态障碍物的动态避碰行为展开研究。根据高速艇需要实时性比较高的特性,选择几何避碰算法和动态窗口法这两种算法作为动态避碰的核心算法。分别对以这两种算法为核心的避碰方法进行研究。对于几何避碰算法,充分考虑避障时间,航线偏离度,复航安全三方面的综合性能。首先介绍了几何避碰算法的基本原理,根据速度的不同,将无人艇的动态避碰分为规避高速艇的避碰和规避低速艇的避碰两种具体的避碰模式。当综合危险度CRI大于0.5时,无人艇开始进行避碰机动。根据无人艇和目标船的相对运动信息,经过理论分析和计算可以得到无人艇的安全航向范围区间,本文以安全航向范围区间为基础,提出最短避碰时间,最小偏离原航线距离,复航安全这三个概念,结合国际海上避碰规则,使得无人艇的动态避碰行为做到避碰过程和复航过程的安全航行,并兼顾避碰航行的最优经济性能。对于动态窗口法,着重对动态窗口的精准性、航行经济性、抵达时平稳性进行改进。在无人艇的动态避碰过程中,动态窗口法实时地生成航速和艏向旋转角度的动态窗口,为了方便研究和计算,在动态窗口内对航速进行离散化,经过采样之后,根据离散的航速和艏向得到预测航线。在评价函数中,对无人艇与航路点的方位角,无人艇与障碍物的距离,以及航速大小进行综合评价,得到最优的预测航线。本文将通融合速度障碍法来进一步优化动态窗口,使改进后的动态窗口可以有更好的避碰效果,除此之外,本文为了使无人艇以平稳的航速到达航路点且保持自身平稳将增加平稳抵达的距离阈值SAD,并借助算法融合的距离阈值SSD改善无人艇的速度变化。对两种避碰方法的仿真实验表明,以几何避碰法为核心的避碰方法可以实现动态避碰过程安全性能和经济性能的综合最优,并且结合了国际海上避碰规则,具有良好的实时性,是良好的避碰方法。但是对于静态障碍物存在下的动态避碰不具有良好的适用性。改进后的动态窗口法因为动态窗口的实时更新,故具有较高的实时性,对动态障碍物具有很好的避碰效果,并且在提高避碰决策速度的同时提高了自身的平稳性能。本文所改进的动态窗口避碰方法对动态避碰具有良好的效果,但是经济性能并不能保证最优。