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公开(公告)号：CN106875486B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201710098253.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于节点信息量统计的多波束地形分块方法。主要包括对地形信息的8方向离散和量化；利用分块后的子地形块的信息量均值序列的方差定义分块的优劣性，以方差最大化为最优评价标准得到最优分块下的子块边界节点数。在本发明方法所得到的分块地形下，地形信息量大的区域和地形信息量小的区域可以有效的分开，这种地形分块方法可以用于地形数据的压缩存储，地形信息丰富的分块存储较多的节点信息量小的分块存储较小的节点数，该方法还可以用于地形匹配导航的路径规划，航行器经过地形信息量大的分块区域等，可以提高匹配的精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN107132521B
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201710344524.6
申请日：2017-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开的是一种BSLAM中地形匹配结果正确性判别方法，主要是一种用于AUV测深数据同步定位与建图(Bathymetric Simultaneous Localization and Mapping,BSLAM)中判断得到的地形匹配结果是否正确的判别方法。该方法只需要输入地形匹配数据和里程计数据，通过不断迭代计算一致性函数实现对地形匹配有效性的判别。在迭代中引入了自检和多窗口方法，其目的分别在于避免陷入局部最优和同时保证全局一致性和局部一致性。本发明的有益效果在于提出的一种BSLAM中地形匹配结果正确性判别方法不需要依赖于辅助设备，计算效率高，不会陷入局部最优且能够同时满足局部一致和全局一致性的要求。
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公开(公告)号：CN110260859A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910492175.1
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法，属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数，i等于1、j等于1；判断j、i、N的大小关系，计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j，计算数据关联i总置信度Scorei；判断i与N大小关系，根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre；置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值，则输出当前位姿图并停止算法，否则将该数据关联判定为无效数据关联，将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备，算法执行过程中不需要进行图优化过程，计算效率高且可保证算法在线实时运行，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN106908036B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710053868.1
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/00
Abstract: 本发明提供一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法，一是针对每一时刻的多波束地形数据和导航数据，使用前几个时刻的数据对该时刻的多波束数据进行预测，并使用预测值与实际值计算该时刻的似然性；二是将每个时刻的似然性与预设的阈值进行比较，大于阈值的时刻作为存在局部偏移的时刻；三是对所有存在局部偏移的时刻，分别沿AUV载体坐标系x轴正负方向移动一定距离并分别计算步骤一得到的预测值与每个距离对应地形数据的似然性，选择对应似然性最小值的距离作为局部偏移；四是考虑局部偏移对所有时刻的影响，计算新的航迹点位置；五是将所有航迹点连接起来作为新的修正后的路径；六是使用修正后的路径和每一时刻的多波束地形数据重新绘图。
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公开(公告)号：CN106875486A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710098253.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于节点信息量统计的多波束地形分块方法。主要包括对地形信息的8方向离散和量化；利用分块后的子地形块的信息量均值序列的方差定义分块的优劣性，以方差最大化为最优评价标准得到最优分块下的子块边界节点数。在本发明方法所得到的分块地形下，地形信息量大的区域和地形信息量小的区域可以有效的分开，这种地形分块方法可以用于地形数据的压缩存储，地形信息丰富的分块存储较多的节点信息量小的分块存储较小的节点数，该方法还可以用于地形匹配导航的路径规划，航行器经过地形信息量大的分块区域等，可以提高匹配的精度和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110533650B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910802123.X
申请日：2019-08-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种基于视觉的AUV水下管道检测跟踪方法，属于水下管道检测领域。本发明包括：采集海底管道图像；对图像进行预处理；管道方向检测；管道中心线检测；管道位置检测。与现有的技术相比，本发明采用管道方向检测，管道中心检测和管道位置检测算法，并通过随机采样一致和一致性检测剔除异常值，保证AUV在进行管道检测时，根据准确的管道方向和位置进行自主航行。
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公开(公告)号：CN110260859B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910492175.1
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法，属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数，i等于1、j等于1；判断j、i、N的大小关系，计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j，计算数据关联i总置信度Scorei；判断i与N大小关系，根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre；置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值，则输出当前位姿图并停止算法，否则将该数据关联判定为无效数据关联，将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备，算法执行过程中不需要进行图优化过程，计算效率高且可保证算法在线实时运行，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN110320520B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910559363.1
申请日：2019-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法，属于水下机器人的水下导航领域。本发明包括：通过多波束声纳和惯性导航系统采集海底地形信息和水下机器人位姿状态记录在子地图中；与历史子地图通过地形匹配检测数据关联；初始化粒子，根据检测到的数据关联与所有历史数据关联更新粒子；对所有粒子通过图优化求解地图并计算适应度函数，根据适应度函数应用粒子群算法更新粒子，并根据粒子群输出结果通过图优化求解并输出地图。本发明可以解决传统图优化方法无法处理的无效数据关联问题，且使用协方差而非简单的有效/无效对数据关联进行判断，计算精度更高。
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公开(公告)号：CN110763234A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910975977.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下机器人的水下导航领域，具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子，可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题，保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪，并根据状态跟踪结果选择最优动作，实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。
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公开(公告)号：CN106871901B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710062780.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。
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