近些年来,全球各个国家对海洋资源和海洋权益愈发重视,都在加大对海洋资源的投入和开发力度。伴随着通信、导航、人工智能等领域科学技术的快速发展,水面无人艇作为监测海洋环境、维护海洋权益的重要智能运载平台,得到了足够的重视和发展。路径规划技术是无人艇自主控制研究的关键技术之一。本文在考虑实际航行环境的条件下,结合无人艇的运动模型,采用多种融合算法,分别研究无人艇在无障碍物和有障碍物下的路径规划。本文首先介绍了目前常用的无人艇动力学模型和响应型模型,选取无人艇的二阶非线性响应模型作为研究对象,利用仿真的操纵试验数据,结合标准最小二乘递推算法和遗忘因子最小二乘算法辨识得到响应模型的各个参数。以搭建的无人艇运动数学模型为基础,将路径规划分为无障碍物下和有障碍物下两个方面。在无障碍物下,若没有航向约束,则采用舵角枚举和二分法搜索回正舵时间,事先仿真无人艇的运动轨迹,以此规划出各个可行的路径;若有航向约束,在一次打舵一次回正舵不能满足的前提下,采用两次打舵和一次回正舵的操纵,结合对运动轨迹的几何模型分析,仍采用对舵角枚举的方法,分步搜索第二次打舵时间和回正舵时间,直至找到同时满足距离和航向要求的规划路径方案。在有障碍物环境下,仿真搭建多障碍物下的航行环境,事先用A*算法规划出一条从出发点到目的点的最短路径。然后对障碍物附近的关键转向点进行编号标记,路径分段,从出发点开始,每段路径均参照无障碍物下的融合算法,依次分步规划,直至到达目的点,可搜索到满足要求的多个方案,并从中选出最优方案。无论是在有障碍物还是无障碍物环境下,运用以上的融合算法,都能通过仿真最终规划出满足要求的路径,并给出舵角与时间对应的操纵指令,便于之后的路径跟踪,证明了本文所研究的路径规划具有可行性和可靠性。