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公开(公告)号：CN108170976B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201810026410.1
申请日：2018-01-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15
Abstract: 本发明提供一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法，首先将潜艇回收AUV的过程分为返航段、平面调整段和入坞段，通过AUV、潜艇和坞站所搭载的传感器获取对接过程中AUV当前时刻的状态信息，选取相应的安全性评价指标与阈值数据库进行对比，根据安全判定决定AUV继续对接还是执行相应的安全性措施。本发明充分考虑水下回收中存在的海流干扰、几何约束、信号延迟、无直接通信、欠驱动等问题，选择实用、有效的安全评价指标，制定安全评估方案及安全性措施，在保证回收成功率的前提下有效的分析安全性问题，避免发生危险。
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公开(公告)号：CN112857313A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202011627231.7
申请日：2020-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/02 , G01C13/00 , G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法，包括AUV端和无人艇端两个部分，分别在AUV和水面无人艇上同时运行，AUV将大量地形测点存储为子地图形式，通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数，并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解，水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图，从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题，降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
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公开(公告)号：CN111216857B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202010050457.9
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种深海水下机器人剩余浮力被动消除装置，属于水下机器人技术领域，装置主体包括气囊、底板、阀、密封装置、压载固定螺栓、压载防脱杆、压载，可压缩气囊与底板一侧粘接，并且在底板另一侧具有水、气两个通路及相应的阀和密封装置，压载固定螺栓与底板相连，压载可安装到压载固定螺栓并通过压载防脱杆防止压载松脱，装置主体可通过固定孔安装到机器人载体上。本发明可实现无需任何外部控制的条件下，在预定深度被动地损失定量的浮力，消除深海水下机器人载体增加的剩余浮力，同时不破坏水下机器人在海面的正浮状态，并且浮力消除量可根据工作水深在机器人下水前进行调整，结构简单、使用方便。
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公开(公告)号：CN108459602B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201810165108.4
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了多障碍复杂环境下欠驱动无人艇的自主靠泊方法，属于水面无人艇局部动态靠泊规划领域。包括：计算目标泊位的一级引导点，二级引导点；判断无人艇是否到达一级引导点，二级引导点；计算无人艇当前位置与目标泊位间的距离；结合LOS视线法计算当前无人艇的靠泊约束集；计算当前无人艇与周围障碍物的最短碰撞时间；计算当前情况下无人艇的椭圆碰撞锥；利用基于COLREGS的多障碍启发式算法，选择无人艇速度矢量；计算无人艇下一时刻的位置。在传统速度障碍法中加入多级目标引导和靠泊约束集，成功实现多障碍复杂环境下欠驱动无人艇的自主靠泊，充分考虑了无人艇自身动力学、运动学和目标泊位的约束特性，使无人艇在自主靠泊中遵守海事规则。
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公开(公告)号：CN108267955B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201810044826.6
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了面向无人艇自主靠泊的运动控制方法，属于无人艇自主靠泊运动控制领域。步骤为：根据无人艇当前的靠泊状态确定当前控制系统模式；获取当前无人艇的实际速度或航向，获得航向或航速的控制偏差和偏差变化率；将其作为模糊控制器输入，结合当前控制系统模式选择合适的控制参数变化量并更新控制参数；将e(t)作为控制器输入，由控制器输出期望控制指令传递给执行器。本发明在传统PID控制器上进行改进，将控制器分成了两种模式——远端模式和近岸模式，加入自适应模糊控制规则，使其根据靠泊行为改变进行控制参数的动态自适应调整，解决欠驱动无人艇自主靠岸时的弱机动，大扰动以及强岸壁效应等影响下的运动控制难题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112214023A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202011096830.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 考虑波浪推进的自然能驱动无人艇的航线实时优化方法及航行方法，涉及海上航行器的路径规划领域。本发明是为了在自然能驱动无人艇原计划航线的航迹点间根据波浪环境、计划航向进行节点间的航线优化。本发明所述的考虑波浪推进的自然能驱动无人艇的航线实时优化方法及航行方法，依靠艇载传感器感知波浪环境，实时对小范围的航行方法做出指导，实时性动态强，更能满足工程要求。同时这种航线修正方法既保证了无人艇能够到达每个任务节点，又能保证增加节点间的波浪能捕获能力，提升机器人的续航力。
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公开(公告)号：CN108829102B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810602138.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN112083377A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010978540.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置，涉及跟踪定位技术领域，包括：获取水下机器人当前时刻的传感位置信息；若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息，并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数；根据连续通信次数，确定水下机器人当前时刻的预估位置，以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效，根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信，综合判断当前时刻定位的强弱，根据不同的定位情况，针对性地进行跟踪定位，以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
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公开(公告)号：CN108415423B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201810106099.1
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种高抗扰自适应路径跟随方法及系统。给定期望路径点，将期望路径点和水中航行装备实时位置信息输入至制导模块，通过高抗扰自适应路径跟随方法解算出期望航向状态ψd；将期望航向状态ψd和通过航向传感器模块获得的并经滤波器模块滤波的水中航行装备实际航向状态信息ψ获得航向状态偏差绝对值e(k)，并输入至CFDL_MFAC控制器模块，输出期望指令u(k)至操纵机构模块；操纵机构模块收到并执行期望指令u(k)(如期望舵角)使得水中航行装备不断趋近期望航向ψd。本发明不需要依赖于系统模型，能有效抵御水流干扰，对模型摄动和噪声等不确定影响不敏感，具有很好的鲁棒性和自适应性，能快速驱动无人航行器跟踪上期望路径。
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公开(公告)号：CN107741744B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201711130259.8
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种海洋观测平台的最优艏向控制方法。一：输入海洋观测平台的期望位置[xd yd]；二：将海洋观测平台的位置信息的导数作为扩张状态观测器的输入，判断海流力方向βe所属象限；三：根据步骤二得到的海流力方向象限进行圆心的选择；四：控制海洋观测平台绕所选圆心pρ以半径ρ运动之最优艏向位置，且要保证在运动过程中海洋观测平台的艏向始终正对所选圆心pρ。本发明的最优艏向控制方法可以使海上观测平台的动力定位可以使用尽量少的推进器，使观测平台以最小转艏角达到最优艏向，使控制更加简单高效且节约能源。
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