随着经济的发展,航运发挥的作用越来越大。近年来，制造工艺和人工智能技术不断的提高和应用使得智能船舶的发展越来越成为大势所趋。这对船舶的操作性、耐波性以及航线规划等方面提出了新的要求。
　　我国国土面积广大，分布着许多的内河流域，它们中不乏有水流充沛并且不冻的天然优良航道。并且人类自古就喜欢逐水而居，因此在这些主要通航河流的区域中大多人口稠密、经济发达。由于我国的地势特点，内河河流都是自西向东流入大海，因此有利于实现河海联运。同时，内河航道情况比之海洋环境更加复杂多变。在内河航道中常常受到航道狭窄、弯曲、浅滩等自然条件的影响，使得内河水流情况变得复杂形成了很多不可航行区域。迄今为止，船舶航线规划和船舶操纵性的研究大多着眼于海洋环境下，对内河环境中研究较少。一条好的航线可以规避风险提高运输效率。建立运动数学模型来研究水流对船舶操纵性的影响，用于指导船舶操作实践，具有很大的实际意义，同时也有利于提高通航船舶安全性。
　　本文首先以MMG船舶运动模型进行建模，建立了6自由度船舶运动仿真模型，为船舶运动仿真平台的搭建奠定基础。在研究船舶运动操纵模型水动力导数时，通常对船体、螺旋桨、舵三个部分分别进行研究。
　　其次，基于unity开发引擎搭建船舶虚拟现实视景仿真系统，建立长江重庆段内河航道模型并且将船舶6自由度运动仿真模型以C#语言写入到运动仿真系统中，实现船舶运动仿真计算和船舶运动视景仿真。
　　再次，根据由内河航道中的浅滩、大比降区域、漩涡等原因形成的不可航行区域，在内河航线规划系统设计时提出了“虚拟障碍物”的概念。根据内河航道模型选择A*算法求解最优航线，对比有障碍物和没有障碍物的航线情况对航线规划系统的可靠性进行验证。
　　最后，根据船舶路径跟踪问题，设计了LOS控制器对船舶路径进行跟踪；设计了模糊PID控制器对船舶的航向进行控制。根据上一步生成的期望航线对LOS控制和模糊PID控制器进行仿真计算来验其可靠性。