公开(公告)号：CN102323586A

公开(公告)日：2012-01-18

申请号：CN201110196747.5

申请日：2011-07-14

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 边信黔 ,  周佳加 ,  李举峰 ,  张勋 ,  张宏瀚 ,  陈涛 ,  张伟 ,  徐健

IPC: G01S15/58

Abstract: 本发明提供的是一种基于海流剖面的UUV辅助导航方法。首先建立海流剖面数据Kalman滤波模型，然后根据环境的变化以及UUV自身速度的变化，确定Kalman方程中的观测噪声方差R和过程噪声方差Q，最后建立“UUV速度-海流剖面”关系数据库，利用该关系库以及ADCP测得的海流剖面信息，推算DVL失效时的UUV速度，进而通过船位推算方法得到UUV的导航位置。本发明的有益效果在于UUV在水下执行任务时，一旦DVL声纳数据失效，可以使用ADCP海流剖面信息推算UUV速度，使得UUV在大深度等复杂海洋环境下可以继续执行海洋勘探任务，提高UUV的环境适应能力。

公开(公告)号：CN114995469B

公开(公告)日：2024-11-05

申请号：CN202210693357.7

申请日：2022-06-17

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李娟 ,  田振洋 ,  陈兴华 ,  王佳奇 ,  徐健 ,  张宏瀚

IPC: G05D1/485 ,  G05D101/10

Abstract: 本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种通信时延下基于人工势场法的AUV编队无死锁避碰方法。本发明通过在编队控制中加入了避碰相关的势场函数uri(t)，解决了编队变换过程中的碰撞问题；由于加入了避碰分量uri(t)，可能致使驱动形成编队的某一方向控制力与避碰分量uri(t)共线且相互抵消，AUV无法达到期望位置，从而导致死锁问题；为避免出现死锁问题，在编队控制器中增加避免死锁的分量urj(t)，当避碰力和驱动形成编队的某一方向控制力共线时，会产生垂直于共线方向一段时间的力，从而使得两个AUV可以产生绕行的效果，避免死锁问题的发生。本发明解决了AUV编队控制过程中可能发生的碰撞和死锁问题，使得编队可以在存在通信时延条件下稳定收敛。

公开(公告)号：CN118153790A

公开(公告)日：2024-06-07

申请号：CN202410394264.3

申请日：2024-04-02

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李娟 ,  李呈悦 ,  徐健 ,  周佳加 ,  陈兴华 ,  严浙平

IPC: G06Q10/047 ,  G06T17/05 ,  G06N3/006

Abstract: 本发明公开了一种面向多AUV三维目标搜索的旅行商问题求解方法。本发明根据关于目标的先验信息，利用三维Parzen窗方法进行环境建模，获得高目标存在概率区域，并将以最短路径进行高目标存在概率区域访问问题抽象为旅行商问题(TSP)。针对TSP问题的求解，基于粒子群算法和灰狼算法发明了一种改进#imgabs0#鱼优化算法，基于目标先验信息，对高目标存在区域进行重点访问，提高了多AUV目标搜索准确性与效率。

公开(公告)号：CN117419731A

公开(公告)日：2024-01-19

申请号：CN202311751227.5

申请日：2023-12-19

Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心

Inventor： 徐健 ,  韩志勇 ,  殷连刚 ,  邢文 ,  兰育清 ,  马广志 ,  郑祥勇

IPC: G01C21/20

Abstract: 基于多策略人工蜂群算法在海洋环境下的路径规划方法，本发明涉及海洋环境下的路径规划领域。本发明的目的是为了解决现有路径规划算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点并且在UUV进入目标点时没有考虑进入目标点期望角度的问题。具体过程为：步骤1：根据UUV所处海洋环境对洋流流场进行建模，得到洋流的流向与大小信息；根据UUV所处海洋环境，获取障碍物的数量和位置信息；所述UUV为水下无人航行器；步骤2：基于步骤1在满足UUV航迹不同情况的角度约束下，得到连接航迹起点与航迹终点的路径，计算路径的代价；步骤3：利用多策略ABC算法对步骤2的路径的代价最小值寻优问题进行求解，输出最优路径。

公开(公告)号：CN112578793B

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202011330793.5

申请日：2020-11-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张勋 ,  杨赛强 ,  邢文 ,  周晓周 ,  张宏瀚 ,  严浙平 ,  徐健 ,  陈涛 ,  周佳加

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种快速运动水面艇的避障方法，属于路线规划领域。本发明是为了解决现有水面艇的避障方法在进行转向避障时不能给出避障时间最短、偏离原航线距离最短的避障航向的问题。本发明包括：获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息；根据获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息；根据相对运用信息计算最佳避障时间；在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长；以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度；根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线；获得无人艇避障航向择优函数；由航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为最优的航向。本发明用于选择水面艇避障的航向。

公开(公告)号：CN109814602B

公开(公告)日：2022-02-22

申请号：CN201910270963.6

申请日：2019-04-04

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 徐健 ,  陈冬 ,  李娟 ,  蒋天皓

IPC: G05D1/10 ,  G01S15/93

Abstract: 本发明提供一种具备渔船拖网规避功能的UUV避碰方法，目的是为了解决现有的UUV难以通过自身携带的主动探测声纳探测并规避渔船拖网的问题，所述的UUV避碰方法以计算机程序的方式嵌入到UUV避碰计算机中，包括如下步骤：通过被动探测声纳监听UUV上方区域出现的目标辐射噪声；将目标辐射噪声声纹与渔船声纹数据库中的声纹信息进行匹配比对；根据匹配比对的结果确定UUV是否需要对目标进行规避及其具体规避方案。本发明针对拖网相对渔船密不可分的特性，通过探测渔船来确定拖网存在并绕开拖网，间接达到了规避渔船拖网的效果，提升了UUV的航行安全。

公开(公告)号：CN113238713A

公开(公告)日：2021-08-10

申请号：CN202110472075.X

申请日：2021-04-29

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 孙岩 ,  严浙平 ,  徐健 ,  杜雪

IPC: G06F3/06 ,  G06F11/20 ,  H04L12/931 ,  B63G8/00 ,  B63C11/52

Abstract: 本发明公开了一种基于AUV的集中式便携存储系统，包括自主水下机器人和储藏器，所述自主水下机器人的内部设有耐压舱体，靠近所述耐压舱体的一侧设有背鳍，并固定焊接在所述自主水下机器人的顶部，所述自主水下机器人的尾端活动连接有尾鳍，所述耐压舱体的外侧设有水密插头，所述水密插头的内部固定连接有固定架，所述固定架的底部固定焊接有固定板，所述固定板的顶部固定焊接有储藏器，所述前侧盖的前端设有前侧盖，所述储藏器的顶部设有顶盖，所述储藏器的底部设有底盖，所述储藏器的两端分别螺栓连接有右侧盖和左侧盖，所述储藏器的内部设有控制载板，该装置结构简单，设计新颖，低功耗、小型化、适于水下作业环境，具有较高的数据储存效率。

公开(公告)号：CN112799414A

公开(公告)日：2021-05-14

申请号：CN202110040918.9

申请日：2021-01-13

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张耕实 ,  张勇刚 ,  徐健 ,  邢文 ,  陈涛 ,  黄飞

IPC: G05D1/06

Abstract: 本发明公开了一种AUV松弛轨迹规划方法，将全局规划航路按照设定路径长度划分为多个子航段；确定本次局部航迹规划的起点、终点，以及航迹规划空间范围；根据当前局部环境是否存在运动障碍物，确定执行路径规划或者轨迹规划；利用自适应差分进化粒子群优化算法完成局部航迹规划，得出中间路径点序列以及到达各个中间路径点期望航速；确定当前子目标点，解算AUV的期望航向、期望深度；输出航向指令、深度指令、航速指令，驱动AUV航行；执行方法至结束。本发明可以适应AUV周围局部环境障碍分布动态变化，且能够根据周围局部环境是否存在运动障碍物确定执行路径规划或者轨迹规划，从而权衡局部在线航迹规划的有效性要求和快速性要求。

公开(公告)号：CN112560671A

公开(公告)日：2021-03-26

申请号：CN202011477989.7

申请日：2020-12-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张勋 ,  李梦霏 ,  邢文 ,  张宏瀚 ,  严浙平 ,  徐健 ,  陈涛 ,  周佳加

IPC: G06K9/00 ,  G06K9/62 ,  G06K9/32 ,  G06N3/04 ,  G06T7/73

Abstract: 基于旋转卷积神经网络的船舶检测方法，本发明涉及船舶检测方法。本发明的目的是为了解决现有海面船舶特征信息受到干扰甚至被淹没的问题。过程为：一、根据输入图像生成卷积神经网络特征图；二、构建多尺度特征金字塔网络，对特征图进行特征提取，映射产生不同大小的anchor；三、分类筛选出候选框；四、用旋转椭圆边界框代替候选框，进行回归预测；五、计算RPN的损失函数；六、筛选输出RoI Align；七、RoI Align产生特征图，作为全连接的输入，利用Softmax Loss和L1 Loss完成分类和定位以及船头方向的回归；八、将待测舰船图片输入训练好的网络模型，得到分类结果。本发明用于船舶检测领域。

公开(公告)号：CN112149354A

公开(公告)日：2020-12-29

申请号：CN202011015816.3

申请日：2020-09-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 徐健 ,  黄飞 ,  邢文 ,  张耕实 ,  李娟

IPC: G06F30/27 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明属于UUV集群研究技术领域，具体涉及一种用于UUV集群的强化学习算法研究平台。本发明解决了在研究用于UUV集群决策控制的强化学习算法时，需要对所研究的强化学习算法进行训练和结果验证的问题。本发明不仅可以快速对所研究的强化学习算法进行训练，而且还能对其决策控制效果进行验证，避免了直接进行UUV集群水下实验所耗费的大量时间和可能产生的未知风险，满足了算法研究人员对实验的需求。本发明能方便的对UUV集群强化学习算法进行训练和验证，从而极大的提高UUV集群的强化学习算法研发效率。本发明采用模块化设计，具有较好的扩展性，便于定制化。