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公开(公告)号：CN103047983B
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201310012811.9
申请日：2013-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供水下机器人的面地形匹配导航方法，包括如下步骤：启动多波束声纳和深度计采集面地形数据，同时通过声速剖面仪采集的声速数据，修正多波束声纳采集的面地形数据。通过惯性导航装置确定海图的匹配范围，将采集到的面地形与海图进行比较，确定水下机器人所在的精确位置。将计算出的当前导航位置修正信息，反馈给主控计算机，完成导航修正。本发明无需上浮接收GPS信号，无需布设外部声纳基阵，依靠内部传感器即可完成水下精确导航，返回值为导航数据，可以直接运用于水下机器人作业。
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公开(公告)号：CN103895846A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410083129.3
申请日：2014-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: B63G8/22
Abstract: 本发明提供的是一种用于飞翼式水下滑翔机的姿态控制装置及控制方法。包括泵站舱、四个调节液舱，每个调节液舱的上下开有通孔，四个调节液舱呈“十”字形布置，相对的两个调节液舱上端的通孔通过管路相连通，每个调节液舱下端的通孔通过管路与泵站舱相连，每个调节液舱下端与泵站舱相连的管路上均设置电磁阀即包括四个电磁阀。本发明的采用液体作为重心调节的介质，通过管路将各个部分进行连接，能够使舱室的布置灵活。同时，由于液体的连续性，使得调节的控制精度高。另外，由于各个舱室之间相对独立，方便维修以及设备的更新升级。
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公开(公告)号：CN103047984A
公开(公告)日：2013-04-17
申请号：CN201310012812.3
申请日：2013-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供水下机器人的线地形匹配导航方法，包括以下步骤：采集声学高度计和深度计数据，同时接收惯性导航装置的导航信息，在采集一组数据后，通过惯性导航装置确定海图的匹配范围，利用概率相关的方法确定水下机器人所在的精确位置。将计算出的当前精确的导航信息信息，反馈给主控计算机，完成导航修正。本发明无需上浮接收GPS信号，无需布设外部声纳基阵，依靠内部传感器即可完成水下精确导航，返回值为导航数据，可以直接运用于水下机器人作业。
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公开(公告)号：CN119065391A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411156950.3
申请日：2024-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及一种自组织AUV双体协调对接的路径规划方法，属于水下机器人技术领域。自组织AUV前后完成感知定位和位置对齐，实现自主动态对接；针对海流扰动，提出最优轨迹规划方法，优化航行时间、能量消耗和安全性；研究自组织AUV双体的主动对接约束条件及海流影响，建立了海流干扰下的动力学方程，设计一种考虑多约束条件的自组织AUV双体主动对接规划算法；采用伪谱法求解具有约束的非线性规划问题，确保运动参数在约束条件下的收敛性。主要包括以下步骤：建立系统模型；进行轨迹优化问题表述；进行性能指标的离散化；使用KKT乘子法将边值问题转化为初值问题；进行轨迹调整与优化。本提高了对接效率、安全性和隐蔽性，具有重要的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN118999549A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411487837.3
申请日：2024-10-23
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
Abstract: 本公开提供了一种水下航行器的地形导航方法、装置、设备及存储介质，包括：惯性导航系统基于姿态、速度信息和初始位置计算航行器的第一位置姿态数据；基于所述水深数据和姿态、速度信息计算下一时刻的第二位置姿态数据；基于第一位置姿态数据和第二位置姿态数据计算运动更新信息建立变尺度先验海底地形图；基于所述初始位置和预测的误差范围建立初始全对称多胞形，基于所述运动更新信息和所述变尺度先验海底地形图对所述初始全对称多胞形进行更新，得到量测更新全对称多胞形；基于所述量测更新全对称多胞形计算所述航行器的估计位置，基于所述估计位置对所述惯性导航系统的累计误差进行修正。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118226874A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410469523.4
申请日：2024-04-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及一种极区无人水下航行器的冰下光学导引回收系统，包括：超短基线系统声学导引无人水下航行器，无人水下航行器对导引光源阵列进行辐射式搜索，通过基于深度学习的目标检测算法发现导引光源后，计算光源阵列相对无人水下航行器的位置和方向信息，根据导引光源的数量计算光源阵列中心及目标艏向角，基于模糊PID控制器和S面控制器设计了双层跟踪控制体系。本发明使无人水下航行器能够实现高稳定性、高安全性、高鲁棒性、高成功率、高精度的水下自主对接，理论上可通过调整矩形光源阵列的长度及宽度和增加光源数量得到满足实际工程需求的有效导引深度。
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公开(公告)号：CN114894187B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210591518.1
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无人艇导航方法，使用IMU反馈的角度对无人艇进行航向角的闭环控制，引入UWB的定位数据，使无人艇先定当前角度航行一个时间间隔，记录下航行前和时间间隔后的位置坐标，通过两组坐标求解航行的真实角度值，使用卡尔曼滤波的方式融合IMU的陀螺仪数据和坐标点的角度值，最终使用串级积分分离PID算法进行无人艇的航向航速控制，使得无人艇航行过程的精确稳定。本发明通过卡尔曼滤波器融合IMU的漂移航向角度值与UWB的精确位置值，解决了水池条件下小型无人艇由于航向角漂移导致的导航困难问题。本发明硬件实现成本极低，是低成本无人艇水池导航实验较优选择。
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公开(公告)号：CN114013581B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111304101.4
申请日：2021-11-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种面向减阻与避碰的可变结构型风光波浪能混合驱动无人艇。本发明不仅能够充分捕获海洋环境中的风能、太阳能与波浪能，而且具备可变结构的能力，即一方面能够根据海况等级而调整波浪拍动串列水翼的入水与出水，保证高海况下对波浪能充分吸收、低海况下艇体阻力性能良好；另一方面当无人艇靠泊时能够降下太阳能风帆，并收起艇体舷侧外的太阳能板，避免风帆与太阳能板在无人艇靠泊时受到磕碰，具有较好的安全性与可靠性。
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公开(公告)号：CN112857313B
公开(公告)日：2023-03-24
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：CN112363169B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202011166011.9
申请日：2020-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种全海深水下机器人及其定位方法，其中所述定位方法包括通过卡尔曼滤波法对所述机器人的声波测量数据及实时深度数据进行融合，根据融合模型对所述机器人进行定位的过程。所述定位方法可克服声波测量数据的离散、量程有限的问题，并根据简单、有效的融合后数据，对水下机器人进行准确的、全海深的定位。
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