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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：CN109870914A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910194198.4
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋浮标领域，具体涉及一种机动浮标在随机海浪干扰下的自守卫控制方法。包括机动浮标自守卫航行时的海浪方向估计、考虑波浪增阻问题的能量最优航路规划。海浪方向估计是在线实时预测机动浮标在自守卫区域内的浪向角，进而得到机动浮标自守卫航行时与海浪的遭遇角；在机动浮标自守卫区域内设置虚拟节点，采用A*算法对机动浮标进行能量最优航路规划；根据机动浮标所受到的波浪增阻与遭遇角之间的函数关系，将机动浮标在规划的航路上航行时的能量损耗作为目标函数，使得机动浮标在规划的航路上航行时的能量损耗最低。本发明可以有效地降低机动浮标在波浪增阻干扰下自守卫航行时的能量损耗，提高机动浮标的航行效率，应用前景广泛。
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公开(公告)号：CN106123926B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201610725423.9
申请日：2016-08-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于GPS信息修正惯导位置误差的UUV离线标图方法。步骤一：记录UUV出水时刻GPS观测的经纬度；步骤二：计算惯导的累积漂移量；步骤三：近似线性化惯导累积漂移；步骤四：逐拍修正惯导位置进行离线标图。本发明在现有在线修正惯导误差的技术方案基础上，利用UUV出水时刻GPS观测的准确经纬度信息，通过近似线性化惯导累积漂移，将惯导的累积漂移量根据UUV在水下航行的时间，平均分配到惯导观测的各拍位置数据当中，逐拍修正惯导位置进行离线标图，能进一步提高UUV的定位标图精度。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105786012B
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201610177483.1
申请日：2016-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于生物激励模型的UUV虚拟速度控制方法，涉及一种UUV速度的控制方法。为了解决UUV速度的控制不稳定的问题。包括：获得虚拟速度；将当前的位置误差输入至生物激励模型进行平滑连续处理，获得新的位置误差，根据所述新的位置误差对虚拟速度进行处理，获得平滑连续的虚拟速度；将虚拟速度、海流速度与UUV当前实际航速相减后获得速度误差作为PID速度控制器的输入，PID速度控制器将输出作用在UUV模型上，得到UUV下一步的实际位置，根据得到实际位置对UUV进行控制；将UUV的实际位置与UUV运动规划输出的期望位置相比较，得到的位置误差项作为下一步生物激励模型的位置误差输入。本发明用于UUV在近水面或浅海区域航行时控制航速。
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公开(公告)号：CN105573327B
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201610118633.1
申请日：2016-03-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于T‑S模糊时滞模型的欠驱动UUV垂直面控制方法，涉及一种水下运动体的控制方法。本发明是为了实现在通信时滞情况下，控制欠驱动无人水下航行器平稳达到指定深度。运动控制计算机接到深度指令后，将深度指令偏差及UUV的舵角、俯仰角、航速初始状态输入T‑S模糊时滞数学模型计算出状态反馈系数；控制器根据传感器系统传输的实时状态信息结合状态反馈系数计算出舵角指令；执行机构通过执行舵角指令来控制UUV下潜深度。若达到指定深度，则完成本次下潜任务，否则运动控制计算机继续解算、发送指令。本发明实现了欠驱动UUV在通信时滞状态下的垂直面的控制。
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公开(公告)号：CN107610144A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710599161.0
申请日：2017-07-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明为一种改进的基于最大类间方差法的红外图像分割算法，能够在最大程度上克服天空曝光带来的分割效果不理想的问题，使分割后的目标能够保持较完整的形状。由于红外图像对比度比较低，灰度级范围比较窄，利用最大类间方差法不能够很好的分割出目标，考虑图像灰度、图像背景像素个数和目标像素个数对分割产生的影响，本发明对传统最大类间方差法中求取方差的公式进行了改进，弥补了最大类间方差法的红外图像分割算法在天空有曝光且天空与目标对比度较低的情况下不能够获得较好的分割效果的缺点，并且将目标与天空背景对比度较大的区域分割良好。
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公开(公告)号：CN106444796A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610877456.5
申请日：2016-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明提供的是一种不确定时变时滞的欠驱动UUV深度自适应全局滑模控制方法。步骤一：UUV通过自身传感器获取当前状态信息同时接收深度指令；步骤二：通过以上信息以及外界环境干扰信息建立的UUV时变时滞模型和全局滑模面；步骤三：基于UUV的时变时滞模型及设计的滑模面，设计自适应全局滑模控制率，实现UUV深度控制。本发明能够保证UUV在不确定时变时滞及外界环境干扰下的精确深度控制。
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公开(公告)号：CN106394839A
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201610352532.0
申请日：2016-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下无人航行器安全保护领域，涉及一种基于密封舱密封性检测的水下无人航行器主动保护方法。在密封舱密封工作完成后，实时采集温度传感器和压强传感器的数据，经过补偿和校正后得到气体的温度和压强，由理想气体状态方程得到理想气体体积的变化量ΔV，如果ΔV大于给定的阈值Vset，则发出报警信号，抛载装置上电。本发明具有很高的可靠性，避免了目前常用的以湿敏电阻为传感器的检测装置受潮，发生虚报的情况；对温度传感器进行自适应补偿，避免了因温度传感器的温度滞后性带来的损失；附有抛载装置，在密封性出现异常时，能够主动抛出压载，迅速上浮，应对速度快，最大程度上保护了密封舱内的设备，保证了水下无人航行器的安全。
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