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公开(公告)号：CN113433955A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110780170.6
申请日：2021-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 有向切换拓扑下多AUV编队队形一致性控制方法，它属于多自主式水下航行器的协调控制技术领域。本发明解决了在随机切换拓扑和编队队形变换时，现有控制方法的鲁棒性和稳定性差的问题。本发明在有向切换拓扑和变换编队队形情况下，通过反馈线性化方法将AUV运动学模型和动力学模型转化为二阶积分器形式，并在控制算法中加入水下航行器之间的相对位置信息和速度阻尼器，形成编队队形控制律。多AUV编队收敛速度提高，可以形成稳定的编队队形的速度更快，在切换拓扑和队形变换的情况下，控制器可以保持很好的稳定性和鲁棒性，多AUV系统可以收敛到期望位置。本发明可以应用于对多自主式水下航行器的协调控制。
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公开(公告)号：CN112068577A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202011015811.0
申请日：2020-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于UUV集群动态控位技术领域，具体涉及一种UUV集群中UUV个体的绿色动态控位方法。本发明针对UUV在不同工作阶段的不同需求，分层设计了UUV的绿色动态控位控制方案，使UUV在不同的状态下，都具有一套与之相适应的控制策略，能适时改变动态控位的控制曲线，最终达到以较低的能耗及较低的推进器辐射噪声完成任务的目的，同时尽可能地保持UUV集群的基本队形拓扑结构。本发明的解决了UUV集群在动态控位过程中由于能耗较大而无法实现长时间待机值守并保持阵型的问题，实现UUV以尽可能少的功耗、尽可能低的UUV推进器动车频率、尽可能小的辐射噪声、尽可能久的作业时间，完成其动态控位控制。
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公开(公告)号：CN117419731A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311751227.5
申请日：2023-12-19
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G01C21/20
Abstract: 基于多策略人工蜂群算法在海洋环境下的路径规划方法，本发明涉及海洋环境下的路径规划领域。本发明的目的是为了解决现有路径规划算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点并且在UUV进入目标点时没有考虑进入目标点期望角度的问题。具体过程为：步骤1：根据UUV所处海洋环境对洋流流场进行建模，得到洋流的流向与大小信息；根据UUV所处海洋环境，获取障碍物的数量和位置信息；所述UUV为水下无人航行器；步骤2：基于步骤1在满足UUV航迹不同情况的角度约束下，得到连接航迹起点与航迹终点的路径，计算路径的代价；步骤3：利用多策略ABC算法对步骤2的路径的代价最小值寻优问题进行求解，输出最优路径。
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公开(公告)号：CN116520862A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310792421.1
申请日：2023-06-30
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种海流影响下面向多目标优化的AUV任务分配方法，属于AUV任务分配领域。本发明的目的是为了解决AUV任务分配过程中，由于海流的影响容易造成能量消耗过大，以及由于AUV转弯半径的约束导致分配任务点之间的绕行航路过长的问题。过程为：1：输入目标点的坐标，基于目标点的坐标确定遍历的起点与终点，根据目标点坐标通过余弦定理求出转角矩阵；2：根据海流流速方向、海流流速大小、目标点坐标、AUV航速求出能耗矩阵；3：优化路径的总能耗与总转角，获得理想解集；4：基于信息熵在理想解集中选择一个最优的解。本发明用于AUV任务分配。
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公开(公告)号：CN111399384B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202010341001.8
申请日：2020-04-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于无人舰艇的控制技术领域，具体涉及一种基于动态量化器的远程遥控无人艇航向容错控制方法。本发明有效消除了远程遥控无人艇与控制中心在网络通信过程中，量化器的量化行为对于无人艇性能的影响。本发明设计的量化器参数与容错控制率保证了滑模面的可达性以及无人艇闭环系统的稳定性。本发明充分考虑了无人艇在复杂海洋环境作业时可能出现的舵机磨损与故障情况，结合滑模控制技术抑制了舵机效率下降对于无人艇性能的影响。在通信网络存在量化情形下，提高了远程遥控无人艇航行过程中的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112578793B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202011330793.5
申请日：2020-11-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 一种快速运动水面艇的避障方法，属于路线规划领域。本发明是为了解决现有水面艇的避障方法在进行转向避障时不能给出避障时间最短、偏离原航线距离最短的避障航向的问题。本发明包括：获取与无人艇有碰撞危险的障碍艇信息；根据获取的信息计算无人艇和障碍艇的相对运动信息；根据相对运用信息计算最佳避障时间；在最佳避障时间的基础上确定复航点和避障过程的执行时长；以最佳避障时间为参考，确定无人艇和障碍艇的相对位置信息和避让幅度；根据避让方向和距离计算无人艇的复航路线；获得无人艇避障航向择优函数；由航向择优函数在安全航向范围内的择优，获得使无人艇避碰行为最优的航向。本发明用于选择水面艇避障的航向。
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公开(公告)号：CN113065584A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110300837.8
申请日：2021-03-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明属于信息技术领域，具体涉及一种基于区间数相似性差异构造基本概率赋值的目标分类方法。本发明克服了现有基于区间数模型方法中差异性度量不合理及对已有信息利用率低的问题。本发明采用改进的区间数相似性度量来计算待分类目标与模型之间的差异性，得到比现有方法更合理的差异性度量结果。本发明采用均值与标准差线性组合的建模策略，改善了传统区间数建模数据利用率低的不足的问题，充分利用了数据信息，提高了模型的鲁棒性。本发明方法简单易行，便于操作，降低了复杂度，可广泛应用于工业自动化等领域。
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公开(公告)号：CN112799414A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110040918.9
申请日：2021-01-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种AUV松弛轨迹规划方法，将全局规划航路按照设定路径长度划分为多个子航段；确定本次局部航迹规划的起点、终点，以及航迹规划空间范围；根据当前局部环境是否存在运动障碍物，确定执行路径规划或者轨迹规划；利用自适应差分进化粒子群优化算法完成局部航迹规划，得出中间路径点序列以及到达各个中间路径点期望航速；确定当前子目标点，解算AUV的期望航向、期望深度；输出航向指令、深度指令、航速指令，驱动AUV航行；执行方法至结束。本发明可以适应AUV周围局部环境障碍分布动态变化，且能够根据周围局部环境是否存在运动障碍物确定执行路径规划或者轨迹规划，从而权衡局部在线航迹规划的有效性要求和快速性要求。
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公开(公告)号：CN112560671A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011477989.7
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于旋转卷积神经网络的船舶检测方法，本发明涉及船舶检测方法。本发明的目的是为了解决现有海面船舶特征信息受到干扰甚至被淹没的问题。过程为：一、根据输入图像生成卷积神经网络特征图；二、构建多尺度特征金字塔网络，对特征图进行特征提取，映射产生不同大小的anchor；三、分类筛选出候选框；四、用旋转椭圆边界框代替候选框，进行回归预测；五、计算RPN的损失函数；六、筛选输出RoI Align；七、RoI Align产生特征图，作为全连接的输入，利用Softmax Loss和L1 Loss完成分类和定位以及船头方向的回归；八、将待测舰船图片输入训练好的网络模型，得到分类结果。本发明用于船舶检测领域。
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公开(公告)号：CN112149354A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202011015816.3
申请日：2020-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于UUV集群研究技术领域，具体涉及一种用于UUV集群的强化学习算法研究平台。本发明解决了在研究用于UUV集群决策控制的强化学习算法时，需要对所研究的强化学习算法进行训练和结果验证的问题。本发明不仅可以快速对所研究的强化学习算法进行训练，而且还能对其决策控制效果进行验证，避免了直接进行UUV集群水下实验所耗费的大量时间和可能产生的未知风险，满足了算法研究人员对实验的需求。本发明能方便的对UUV集群强化学习算法进行训练和验证，从而极大的提高UUV集群的强化学习算法研发效率。本发明采用模块化设计，具有较好的扩展性，便于定制化。
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