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公开(公告)号：CN112082557A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010959775.7
申请日：2020-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于UUV航行运动路径规划领域，具体涉及基于贝塞尔拟合的UUV海底地形跟踪滚动路径生成方法。本发明采用基于慎思式路径滚动生成的UUV海底地形跟踪方法能够实现对未知复杂海底地形的跟踪，规划生成的跟踪路径安全性好，可以最大程度地避免与海底地形的碰撞。本发明采用贝塞尔拟合的方法生成跟踪路径，可以很好的实现UUV与海底地形的定高跟踪匹配，特别是对于剧烈变化地形的定高跟踪效果较好。本发明不需要海底地形的先验知识，实现了UUV对海底地形的在线探测、规划与跟踪的统一，且计算量小、实时性好，利于工程实现。
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公开(公告)号：CN107248146B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201710362665.0
申请日：2017-05-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种UUV近海面可见光图像去雾方法。(1)获取原始有雾图像，求取三个颜色通道的最小值，记为M(x)；(2)利用M(x)和四叉树细分法的改进方法求取全局大气光；(3)对M(x)进行自适应表面模糊；(4)求出大气散射函数；(5)借助雾天成像物理模型求得无雾图像并输出。本发明对三个颜色通道的最小值图像进行自适应表面模糊，每一个像素都有自己的卷积矩阵，能够较好的保持目标物体的边缘，有利于后续的目标识别、定位和跟踪。同时，为了克服滤波后局部偏暗的现象，借助全局大气光粗略地将图像分为暗区域和亮区域，分别使用不同的半径进行模糊处理。该发明去雾程度较好而且能够克服天空光晕现象。
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公开(公告)号：CN108528640B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810257245.0
申请日：2018-03-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B23/32
Abstract: 本发明公开了一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法，属于水下无人航行器UUV的水面回收技术。本发明采用了特殊设计的收放滑道来进行全自动回收UUV的工作，主要用途是解决传统UUV回收中需要消耗大量人力的问题。本发明的有益效果具体通过下述技术方案予以实现：首先利用水面遥控装置操控在水面待回收的UUV接近水面母船；下一步控制收放滑道展开，使收放滑道及浮式防碰导向架伸入水下；接下来遥控UUV艏部与浮式防碰导向架对准并冲入导向架；接着操控携带拦阻索的可旋转机械臂向上旋转，使阻拦锁与UUV艏部下方回收挂钩勾合，再利用收放滑道上集成的绞车将UUV拖拽至滑道上，最后操控滑道摆动、回缩，将UUV回收至水面母船上。
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公开(公告)号：CN110647161A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910975409.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于状态预测补偿的欠驱动UUV水平面轨迹跟踪控制方法。步骤1:UUV根据当前任务获取位置、姿态信息；步骤2:利用欠驱动UUV的数学模型得出运动坐标下的位置、姿态误差变量；步骤3:通过镇定位姿误差变量，计算虚拟控制律；步骤4:根据UUV的运动学和动力学模型分别构造位姿状态预测器和速度状态预测器；步骤5:根据预测的状态信息构造UUV实际轨迹跟踪控制律。本发明的方法可以在欠驱动UUV执行机构存在时间延迟的情况下，利用本发明所提出的方法设计的UUV轨迹跟踪控制器作用下的UUV，可以实现对平面轨迹的精确跟踪，所设计的控制器更加符合工程实际的要求。
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公开(公告)号：CN106292287B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201610835447.X
申请日：2016-09-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于自适应滑模控制的UUV路径跟踪方法。一、初始化：二、获取UUV的当前状态：三、建立欠驱动UUV水平面误差方程，得到位置偏差xe,ye以及航向偏差值ψe；四、利用滑模控制方法，分别设计航速滑模控制律、位置滑模控制律以及艏相角滑模控制律，通过对推力Xprop，期望航速和转矩Nprop的控制，使ud→0,xe→0,ψe→0；五、更新切换增益和边界层厚度的自适应律；六、进行控制输入饱和补偿；七、令k＝k+1，跳转回步骤二，进行下一次控制律与自适应律的更新，实现对UUV水平面路径跟踪精确控制。本发明可实现仅依靠水平面动力学模型设计使系统镇定的控制器，适用于各种欠驱动UUV。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109166132A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201810779433.X
申请日：2018-07-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种可变初始距离符号函数的侧扫声呐图像目标识别方法，属于声呐图像的目标识别领域。本发明为解决CV模型对初始符号距离函数位置和形状不敏感，在曲线演化过程中易将噪声视为目标，以噪声灰度计算目标灰度均值易造成目标丢失的问题，加入一种改变初始距离符号函数的位置和形状的方法，选择合适的初始符号距离函数的形状和位置拟合目标特征灰度值和范围。本发明的优点是在目标偏离图片中部位置时准确找到目标的位置；在图片中大的噪声情况下提取出清晰完整的目标轮廓；该方法简单可靠，易于实现，计算量小，准确性好，提高了侧扫声纳目标识别的可行性与实用性，对今后无人潜航器在水下作业任务等方面的发展有着积极意义。
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公开(公告)号：CN106020212B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201610312367.6
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种UUV海底地形跟踪过程中的航行切换系统及切换方法。切换控制模块接收前视探测声纳测量的距前下方海底的距离、测高声纳测量的距正下方海底的高度、姿态传感器测量的纵倾，根据当前的航行状态并利用以上信息判断是否需要进行航行切换，如果需要，将发出相应的切换信号。定高/定深过渡纵倾指令生成模块和定深/定高过渡纵倾指令生成模块产生纵倾指令并传送到纵倾控制器；纵倾控制器根据纵倾指令和实际纵倾、深度控制器根据深度指令和实际深度、高度控制器根据高度指令和实际高度均产生升降舵控制量。本发明可实现UUV海底地形跟踪过程中，遇到海底悬崖时自动切换为定深航行；当UUV跨越海底悬崖后，自动切换回定高航行。
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公开(公告)号：CN108829132A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810602174.3
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种考虑大时滞的多UUV空间机动控制方法。利用状态反馈线性化将UUV的空间机动非线性方程转化为二阶积分方程形式；将UUV的连续机动方程转化为离散化，表达为离散信息模型方程；设计多UUV间信息交换的方式；设计考虑通讯大时滞的多UUV空间机动控制器，并利用设计的控制器求得多UUV中每个UUV的状态信息；根据通信拓扑图将信息传输到指定的UUV，再将接收的信息带入机动方程中，计算各个UUV的驱动力与驱动力矩；将计算出的驱动力与驱动力矩输入到各个UUV的执行机构，实现多UUV保持队形并跟踪机动路径。能够有效保证在通讯存在大时滞的情况下多UUV依然保持队形并完成空间机动任务。
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公开(公告)号：CN108820167A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810510979.5
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种仿生型水下机器人的操纵系统及区域控位控制方法，基于区域控位控制要求提出“双仿生鳍+艉部矢量主推进器”的操控系统配置方案，其特征在于仿生型水下机器人艉部配置矢量式主推进器，仿生型水下机器人平行中体前部两舷配置类似鲸类胸鳍结构的仿生鳍；主推进器由水平、垂直2个自由度的摆动机构组成，仿生鳍由3自由度摆动执行机构组成。仿生型水下机器人区域控位控制方法采用两步主从式控制规律，解决仿生胸鳍操纵装置复杂生力机理带来的非线性输入问题。
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公开(公告)号：CN105807789B
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201610177334.5
申请日：2016-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于T‑S模糊观测器补偿的UUV控制方法，涉及一种UUV控制方法。为了解决在有海流干扰时UUV跟踪航迹不精确的问题。包括：获取UUV下一步的期望航迹；姿态控制器根据期望轨迹进行跟踪误差，解算出下一步垂直舵与水平舵的舵角信息；T‑S模糊观测器根据海流干扰、当前UUV状态信息和航迹位置误差对UUV进行观测，估计出UUV下一步的状态信息；将UUV下一步的状态信息作为航速控制器的输入信号，获得推进器的下一步的推力；根据垂直舵与水平舵的舵角信息和推力，对UUV进行控制，获得UUV的运动状态，进而确定UUV的航迹，判断该航迹是否达到期望轨迹。本发明用于UUV跟踪水下线缆或管道、水下搜救、深海资源探测及地形探测。
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