近几年,随着人工智能的迅速发展,越来越多的产品向着自动化靠近。船舶的安全航行需要对天气、海况等多种因素进行综合考虑,因此对船员的技术、经验有着极高的要求,而在如今的智能化时代,船舶也要朝着自主航行的方向慢慢靠拢。无人船因其可以自行完成判断和操作从而实现无人驾驶,不仅解放了船员,也能减少因船员判断错误导致的碰撞事故,对提高船舶航行安全、促进航运业发展有重大意义。无人船想要做到完全自主航行,路径规划的技术是至关重要的,其决定了无人船前进以及避障时的路线。路径规划首先要确定与环境相匹配的一些标准参考数据,然后选择环境中的两点作为起点和终点来规划出一条最短的路线。根据对整体环境的解析程度不同,存在已知区域和位置区域,因此路径规划可分为全局和局部的路径规划。本文对无人船路径规划进行了以下几点的研究:（1）对路径规划问题进行了定性的分析,给出了路径规划问题的定义、常见算法的分类以及实现。通过对现有的路径规划算法的研究,最终选择A*算法和人工势场法作为本文的研究基础。（2）对传统A*算法进行研究分析,发现其存在两个不足:路径长度较长,存在优化空间;路径不够平滑,转折节点较多。针对以上不足,提出了一种扩大邻域的A*算法,使得当前路径点的移动方向不在局限于45°的整数倍,规划路径较为平滑。对障碍物做膨胀处理后进行仿真实验,对改进前后的算法进行比较分析,综合各项数据得出改进后的A*算法距离更短,路径更平滑,证实了其优越性。（3）对传统人工势场进行研究分析,了解其优势与不足。通过引入无人船与目标点的距离,对斥力函数做了改变,解决目标不可达问题;在局部最小值问题上,引入了模拟退火法与势场相结合,使无人船能找到一条随机路线逃离困境并继续前进。对环境中不同的障碍物分布情况进行仿真实验,证明改进后的算法能有效解决这两个问题。（4）基于船舶避碰规则,将船舶会遇分为对遇、追越、交叉相遇三种情况,并根据不同情况确定了合理的避碰策略。对船舶航行中的运动参数进行分析,在两船相距较近时,对其碰撞危险度进行计算,与设定好的阈值进行比较来判断是否需要进行避障操作。最后对三种情况进行仿真实验,结果证明该算法可使两船安全有效的通过。（5）对S-57标准的电子海图的组成及功能进行分析介绍,研究了电子海图的数据模型、数据结构,对海图中各类元素之间的关系进行分析,了解海图数据的封装储存方法。在栅格化的电子海图中进行仿真实验,结合改进后的两种算法进行路径规划,能得到一条转折点较少的平滑路线,在前进过程中也能实现障碍物的避碰,证明了改进后算法的有效性。