针对移动机器人在通信信号中断后失去控制的问题,设计移动机器人自主返航控制系统,实现移动机器人在通信信号中断后按照原路径自主返航至恢复遥控信号或返回起始位置,以提高移动机器人的智能水平和在战场上的生存能力,具有重要的应用价值。以履带式移动机器人为研究对象,针对移动机器人的应用环境,构建了自主返航控制系统,设计了自主返航软件框架。建立了移动机器人的运动模型和观测模型,采用基于EKF的同步定位与地图创建方法,有效地提高了移动机器人的定位精度,解决了航迹推测定位法随着时间、距离的增加其定位发散的问题。同时系统每隔一定距离记录一次绝对路径坐标点。在通信信号中断后,系统自主开启返航模式。系统按照顺序追踪通信信号正常情况下所记录的坐标序列,使用启发式路径搜索方法作为全局路径规划方法,以路径最短和趋向目标性为基本准则,有效提高了路径规划的效率。考虑到移动机器人的速度以及加速度约束条件,采用动态窗口法作为局部路径规划方法,该方法充分考虑移动机器人的局部动态环境,解决了移动机器人在返航过程中的实时避障问题。在室内与室外环境下进行移动机器人的自主返航实验,实验结果表明在通信信号中断后,该自主返航系统在室内与室外环境下均能以较高精度完成移动机器人的自主返航。