| 模块 | 关键技术难点 | 对应解决方案/ 研发路径 |
| 感知系统 | 多传感器时间同步与空间配准 | ROS TF坐标系统 + 时间戳同步算法；标定工具（Kalibr, Autoware）进行空间外参估计 |
| 小目标检测（缆绳/浮标/漂浮物） | 训练YOLOv等轻量化模型，结合图像增强、红外补充感知；增加多角度检测机制 | |
| 雨雾、逆光等复杂天气干扰 | 多传感器融合；应用图像去雾、低光增强算法 | |
| 动态目标多帧跟踪与预测 | 基于Kalman滤波、SORT/DeepSORT目标关联；引入LSTM/Transformer实现轨迹预测 | |
| 决策系统 | 遵守COLREGs航行规则 | 设计行为树决策逻辑；引入规则库驱动航行行为；使用交汇分析计算DCPA/TCPA |
| 复杂避障与路径规划耦合 | 分层规划结构：全局路径用A*/航道图，局部避障用DWA/Hybrid A*，动态调整路径点 | |
| 动态障碍物应对 | 引入轨迹预测模块+ 动态避障（如DWA、MPC-based Replanner）；设置风险代价函数区域 | |
| 控制系统 | 非线性动力学与波浪扰动 | 构建水面动力学模型；使用MPC/LQR等鲁棒控制算法，加入扰动观测器进行前馈补偿 |
| 姿态-速度协同控制稳定性 | 船体建模后进行解耦控制设计，结合速度控制器与姿态跟踪器，支持低速倒车动态切换 | |
| 通信系统 | 通信中断与不稳定问题 | 使用多链路冗余（LTE + 无线电 + 卫星）；本地缓存 + 自动断线恢复机制 |
| 系统集成 | 实时多任务调度冲突 | 异步协同；合理划分主/从线程；模块间使用消息队列通信 |
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