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公开(公告)号：CN116032036B
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202211725438.7
申请日：2022-12-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: H02J50/90 , H02J7/00 , G06T7/80 , B63C11/52 , B60L53/30 , B60L53/12 , B60L53/37 , B60L53/126 , B60L53/38 , B60L53/36
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉定位的水下机器人无线充电系统及方法，涉及水下机器人充电技术领域。本发明的技术要点包括：所述系统包括水下无线充电装置和水下机器人；其中，水下无线充电装置包括定位Aruco二维码、竖直定位杆、无线充电发射模块、六个支撑固定“Y”形架、两个永磁铁；水下机器人的框架为由三层横板、左右两个上侧板、左右两个下侧板组成的“曰”型框架，框架内包括浮力块、电子仓、推进器、电池仓、机械爪、无线充电接收模块、水平金属定位杆；所述方法基于所述系统实现，利用视觉定位辅助水下机器人与水下无线充电装置对接。本发明提高了水下机器人和水下无线充电装置对接的成功率和效率，易实现水下机器人的可靠充电。
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公开(公告)号：CN116907501B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202310798488.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明一种基于分层式扩展卡尔曼滤波的无人机群协同定位方法及系统，涉及无人机定位技术领域，为解决现有的卡尔曼滤波针对大型无人机群协同定位，存在扩展性和灵活性低，且算法复杂度高的问题。包括如下步骤：S1、对目标从无人机i在t‑1时刻的状态值#imgabs0#和协方差矩阵#imgabs1#进行初始化；S2、构建状态方程，计算状态估计值；S3、计算目标从无人机i与主无人机层的主无人机j之间的量测值#imgabs2#S4、计算误差协方差矩阵估计#imgabs3#S5、计算目标从无人机i的系统增益矩阵#imgabs4#S6、对状态估计值及误差协方差矩阵进行更新。本发明计算量小、实时性高、收敛速度快。融合了多个传感器的信息，提高了系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN116907499B
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202310794112.8
申请日：2023-06-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 基于缩放因子的分布式无人机群EKF协同定位方法及系统，涉及无人机定位技术领域，为解决现有的卡尔曼滤波算法难以直接构建过程噪声与卡尔曼滤波估计的误差之间的线性关系，使滤波器的性能下降的问题。包括：S1、构建状态方程；S2、构建主无人机与从无人机i之间的绝对量测方程及从无人机i与从无人机j之间的相对量测值方程，并计算绝对量测方程及相对量测方程的雅可比矩阵Hi和Di；S3、构建缩放因子α；S4、利用缩放因子更新系统误差协方差矩阵#imgabs0#S5、计算绝对量测值的系统增益矩阵#imgabs1#和相对量测的系统增益矩阵#imgabs2#S6、计算相对量测值，对状态估计值及系统误差协方差矩阵进行更新。本发明引入缩放因子的分布式扩展卡尔曼滤波器，提高了无人机群的定位精度。
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公开(公告)号：CN118243106B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202410384690.9
申请日：2024-04-01
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提供一种基于平方根分解的扩维容积ECKF算法的多AUV协同导航的滤波方法、系统及存储介质，涉及多AUV协同导航技术领域，为解决现有的ECKF算法在滤波过程中的矩阵求逆、矩阵开方等对数值计算时较为敏感,会引入较大计算误差；同时难以有效处理过程噪声的不可加性、量测噪声的未知时变性的问题。包括：S1、建立主从式多AUV协同导航系统的离散时间状态方程和量测方程；S2、采用基于平方根分解的扩维容积ECKF算法对从AUV进行状态预测和量测预测，过程中使用QR正交分解求解状态估计误差协方差矩阵的平方根，以提高滤波精度和数值计算的稳定性；S3、对状态估计值和误差协方差矩阵的平方根进行更新，实现多AUV协同导航的滤波。本发明用于多AUV的协同导航定位。
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公开(公告)号：CN117590442A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202310840468.0
申请日：2023-07-10
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种应用于遥感编队卫星的自适应定位方法及系统，涉及遥感编队卫星的定位技术领域，本发明的目的是在系统噪声与量测噪声都不精确场景下提高遥感编队卫星相对定位精度，以解决现有的遥感卫星编队定位方法不适于系统噪声与量测噪声都不精确场景下遥感编队卫星的定位的问题。技术要点：建立一个具有随机状态空间模型的非线性系统；进行时间更新；进行量测更新中的迭代初始化；进行量测更新；引入变分贝叶斯方法对联合后验分布进行近似分解；进行可变参数更新。经验证，本发明所述的定位算法对于系统所发生的变化的适应能力较强，自适应性能较为优越，定位精度相对较高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113141206B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202110423713.9
申请日：2021-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: H04B7/185 , H04B17/336 , H04L1/00
Abstract: 一种微纳星群星间链路自适应通信方法及系统，属于微纳星群星间通信技术领域，用以解决现有的星间链路通信方法由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。本发明的技术要点包括：依据微纳星群星间链路通信误码率阈值要求建立星间链路通信信道知识库；根据两个微纳卫星间实时通信距离，选择最大通信速率值作为最佳通信速率值，选择其对应的编码调制方案作为最佳编码调制方案；按照最佳编码调制方案对星间通信数据进行编码和调制处理，并按照最佳通信速率值进行星间链路通信。本发明实现了遥测数据的高效率和可靠性传输，对于提升微纳星群系统星间链路自适应信号处理具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113114344B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202110424984.6
申请日：2021-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法，属于微纳星群星间链路通信技术领域，用以解决现有的星间链路通信时由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。本发明的技术要点包括：根据不同的编码方式和调制方式构建多个编码调制方案；根据微纳星群星间链路通信误码率阈值要求获得多个编码调制方案对应的多个信噪比阈值；根据微纳卫星间通信距离和多个信噪比阈值计算获得多个编码调制方案对应的多个通信速率值；在多个通信速率值中选择最大值作为最佳通信速率。本发明实现了遥测数据的高效率和可靠性传输，对于提升微纳星群系统星间链路自适应信号处理具有重要意义，也对其他动态复杂环境下的无线通信提供重要借鉴。
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公开(公告)号：CN113141206A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202110423713.9
申请日：2021-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: H04B7/185 , H04B17/336 , H04L1/00
Abstract: 一种微纳星群星间链路自适应通信方法及系统，属于微纳星群星间通信技术领域，用以解决现有的星间链路通信方法由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。本发明的技术要点包括：依据微纳星群星间链路通信误码率阈值要求建立星间链路通信信道知识库；根据两个微纳卫星间实时通信距离，选择最大通信速率值作为最佳通信速率值，选择其对应的编码调制方案作为最佳编码调制方案；按照最佳编码调制方案对星间通信数据进行编码和调制处理，并按照最佳通信速率值进行星间链路通信。本发明实现了遥测数据的高效率和可靠性传输，对于提升微纳星群系统星间链路自适应信号处理具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110146076A
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201910488838.2
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种无逆矩阵自适应滤波的SINS/DVL组合定位方法，涉及高精度SINS/DVL组合定位。本发明是为了解决由于传统SINS/DVL组合导航滤波算法计算过程复杂，导致计算效率低和稳定性差的问题。本发明所述的一种无逆矩阵自适应滤波的SINS/DVL组合定位方法，首先基于捷联惯导系统和多普勒计程仪传感器信息，获取相应状态初值和观测值；然后建立基于组合导航误差模型对应的系统方程和观测方程，用无逆矩阵改进自适应滤波算法对误差进行校正，获取校正后目标的速度和位置误差信息；最后将获得的误差信息和捷联惯导与多普勒计程仪的观测信息进行融合，得出高精度的定位结果。本发明可在减小计算量，优化计算过程的基础上，保证定位系统可靠稳定，提高水下自主航行的定位精度。
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公开(公告)号：CN108490392A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810335260.2
申请日：2018-04-16
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海) , 桂林电子科技大学
IPC: G01S5/14
Abstract: 一种基于距离估计值筛选的最小二乘三维定位方法，涉及高精度最小二乘三维定位方法。本发明是为了有效解决由于无线信号传播中的噪声和测量误差等不良影响，导致距离估计精度和三维定位精度较低的问题。本发明所述的一种基于距离估计值筛选的最小二乘三维定位方法，首先将三维定位空间划分为若干个大小相同的立方体，每个立方体的中心点作为一个特征点；然后采用双边对等测距方法获得未知节点与各个锚节点间的距离估计值；最后采用基于特征点的评估和反向考查策略，筛选出高质量的距离估计值以及对应的锚节点，并采用最小二乘定位方法，解算出高精度的定位结果。
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