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公开(公告)号：CN102768539A
公开(公告)日：2012-11-07
申请号：CN201210211449.3
申请日：2012-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种基于迭代的自主水下航行器三维曲线路径跟踪控制方法。步骤1.初始化；步骤2.计算初始时刻AUV当前位置与期望路径上“虚拟向导”点在AUV载体坐标系下的相对跟踪误差；步骤3.计算期望路径上“虚拟向导”点的期望移动速度、AUV运动学跟踪控制律；步骤4.在运动学等价控制律的基础上，采用迭代，推导欠驱动自主水下航行器AUV的三维路径跟踪的动力学控制律；步骤5.计算当前AUV位置ηn＝(x,y,z)与标定的转向点WPk＝(xk,yk,zk)之间的距离 若小于设定的航迹切换半径R，则表示完成当前指定路径的跟踪任务停止航行或切换下一个期望航迹，否则继续步骤2。本发明能够提高AUV的路径跟踪精度。
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公开(公告)号：CN102724083A
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201210166434.X
申请日：2012-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于软件同步的可降级三模冗余计算机系统，本发明涉及三模冗余计算机控制系统，解决了现有的三模冗余系统需要额外的仲裁模块，系统比较复杂的问题。它由三台相同的控制计算机、通信总线、高速通信总线和电源管理模块组成；控制计算机通过两两互联的通信总线完成控制计算机之间的同步信息传递和数据交换；控制计算机采用三取二表决算法对传感器数据和控制运算结果进行表决；计算机之间通过高速通信总线两两互联完成高频心跳监测信号的传递，实现控制计算机之间的状态实时相互监测；三台控制计算机通过运行降级程序实现冗余系统的降级运行，通过运行重构程序实现冗余系统的重构操作。不需要额外的仲裁模块。
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公开(公告)号：CN118193201A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410314008.9
申请日：2024-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F9/50
Abstract: 本发明涉及任务耦合约束下的异构多AUV协同任务分配方法。以异构AUV协同执行复杂反水雷任务为背景，提出了一种基于软时间窗的通信重分配一致性包算法来解决分布式任务分配问题，由于AUV的异构性和具有不同种类的任务，构建“AUV‑任务”匹配矩阵，并考虑AUV航行实际特性设计新的边际收益函数。其次，引入软时间窗，将复杂任务耦合约束转化为软时间窗约束，并设计局部和全局冲突消解阶段，以实现合理的任务分配；此外，鉴于现实AUV集群工作时水声通信范围的限制，在通信拓扑图发生改变时，更新集群的实时位置和任务完成状态，然后对T之前未分配的任务进行重分配，从而减少系统通信量与计算量。
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公开(公告)号：CN117198031B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311453718.1
申请日：2023-11-03
Applicant: 浙江华东岩土勘察设计研究院有限公司 , 哈尔滨工程大学
IPC: G08B31/00 , G01D21/02 , B63B79/40 , G08G3/00 , G06F18/15 , G06F18/2131 , G06F18/27 , G06F123/02
Abstract: 本申请涉及数字数据处理技术领域，特别涉及一种基于安全包络策略的平台状态监测预警方法，包括：先根据历史安全时间段对应的初始环境数据组与初始状态数据组，构建历史安全时间段对应的环境数据序列与状态数据序列，以进一步计算环境数据子序列与状态数据子序列对应的环境数据异常置信度与状态数据异常置信度，再确认目标检测时刻对应的环境数据异常序列与状态数据异常序列，并且构建目标检测时刻对应的综合异常系数，最后将目标检测时刻对应的综合异常系数与预先构建的预测模型输出标准异常系数进行比对，确定目标检测时刻对应的船舶平台状态是否进入预警状态，相对于传统船舶平台的状态监测方式，提高了监测的准确性，以实现及时预警。
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公开(公告)号：CN117198031A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311453718.1
申请日：2023-11-03
Applicant: 浙江华东岩土勘察设计研究院有限公司 , 哈尔滨工程大学
IPC: G08B31/00 , G01D21/02 , B63B79/40 , G08G3/00 , G06F18/15 , G06F18/2131 , G06F18/27 , G06F123/02
Abstract: 本申请涉及数字数据处理技术领域，特别涉及一种基于安全包络策略的平台状态监测预警方法，包括：先根据历史安全时间段对应的初始环境数据组与初始状态数据组，构建历史安全时间段对应的环境数据序列与状态数据序列，以进一步计算环境数据子序列与状态数据子序列对应的环境数据异常置信度与状态数据异常置信度，再确认目标检测时刻对应的环境数据异常序列与状态数据异常序列，并且构建目标检测时刻对应的综合异常系数，最后将目标检测时刻对应的综合异常系数与预先构建的预测模型输出标准异常系数进行比对，确定目标检测时刻对应的船舶平台状态是否进入预警状态，相对于传统船舶平台的状态监测方式，提高了监测的准确性，以实现及时预警。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114995469A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210693357.7
申请日：2022-06-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于船舶控制技术领域，具体涉及一种通信时延下基于人工势场法的AUV编队无死锁避碰方法。本发明通过在编队控制中加入了避碰相关的势场函数uri(t)，解决了编队变换过程中的碰撞问题；由于加入了避碰分量uri(t)，可能致使驱动形成编队的某一方向控制力与避碰分量uri(t)共线且相互抵消，AUV无法达到期望位置，从而导致死锁问题；为避免出现死锁问题，在编队控制器中增加避免死锁的分量urj(t)，当避碰力和驱动形成编队的某一方向控制力共线时，会产生垂直于共线方向一段时间的力，从而使得两个AUV可以产生绕行的效果，避免死锁问题的发生。本发明解决了AUV编队控制过程中可能发生的碰撞和死锁问题，使得编队可以在存在通信时延条件下稳定收敛。
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公开(公告)号：CN109782807B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN201910176368.6
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种回形障碍物环境下的AUV避障方法，属于水下无人航行器智能控制技术领域。本发明把声呐探测的障碍物数据通过轮廓凸算法和贝塞尔插值将障碍物边界简化，利用预测导引视域航迹段算法设计出回形障碍物环境下的避障航迹。考虑到回形障碍物的复杂多样性，很容易使得AUV陷入障碍物无法逃出的问题，算法结合避障权值函数得出全局最优预测避障参数，利用历史航迹与当前形成的导引视域航迹段，得出相应的避障预测轨迹方向，然后利用导引方法使得AUV成功实现检测到回形障碍物内部的目标，并能逃离出回形障碍物，实验数据结果可以看出本发明所提算法有更好的环境适应性、避障执行效率高，具有成功逃离障碍物陷阱的能力。
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公开(公告)号：CN108052009B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201810066319.2
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于滤波反步法的水面目标救援跟踪观测控制器设计方法，涉及水面目标救援跟踪控制领域。为了解决水面运动目标救援的跟踪控制的问题。根据导引律求得救援船的期望位置与期望速度；设计救援船状态观测器，利用其滤除救援船在四级海况下的各个方向的振荡运动，保留救援船在四级海况下的平移运动；设计基于反步法的观测控制器，选择李雅普诺夫函数证明观测控制器的稳定性；采用二阶滤波器对得到的观测控制器中的虚拟控制量进行滤波处理以避免反步法设计的观测控制器多次对虚拟控制量进行求导；构造滤波补偿系统对二阶滤波器的输入输出信号产生的偏差进行消除，设计基于滤波反步法的观测控制器。本发明针对水面失事潜艇跟踪控制，精度高，鲁棒性强。
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公开(公告)号：CN108459503B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201810165096.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于量子蚁群算法的无人水面艇航迹规划方法，属于无人水面艇和航迹规划技术领域。本发明通过量子蚁群算法来解决无人水面艇的航迹规划问题，包含以下步骤：根据地理信息数据库中的障碍物分布情况，建立航行区域的静态环境模型；根据无人水面艇航迹规划的目标函数和约束条件，建立无人水面艇的航迹规划综合评价函数；采用量子蚁群算法对无人水面艇进行全局静态航迹规划。本发明提出的算法既能体现量子计算的高效性，又保持了蚁群算法较好的寻优能力和较强的鲁棒性，可以提高算法的计算速度，能够有效且快速地得到无人水面艇在复杂海况下的最优航迹，使无人水面艇在满足约束条件的前提下，得到最优航迹，从而完成任务要求。
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公开(公告)号：CN107065569B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201710396708.7
申请日：2017-05-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法。包括显控计算机(1)、导引系统(2)、扩张状态观测器(3)、滑模控制器(4)、RBF神经网络补偿器(5)、执行机构(6)、动力定位船舶(7)、传感器系统(8)。本发明的基于RBF神经网络补偿的船舶动力定位滑模控制系统及方法考虑了船舶运动中的未建模动态、模型不确定、环境干扰和执行机构输入饱和问题，提高船舶动力定位系统的抗干扰能力和定位精度，在推进器、螺旋桨等执行机构输入受限情况下能够达到较好的控制效果。
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