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公开(公告)号：CN105823503A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610169230.X
申请日：2016-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01D18/00
CPC classification number: G01D18/00
Abstract: 基于改进灰色预测GM(1,1)模型自主水下航行器传感器故障诊断方法，涉及自主水下航行器(AUV)故障诊断领域。本发明是为了增强自主水下航行器在水下工作的安全性。本发明主要包括以下步骤：1、建立自主水下航行器传感器故障模型；2、对自主水下航行器的传感器数据进行预处理；3、设计改进的灰色预测GM(1,1)模型；4、将改进的灰色预测GM(1,1)模型运用到自主水下航行器传感器中并进行故障诊断；5、利用改进GM(1,1)模型实现自主水下航行器传感器的实时故障诊断。本发明适用于自主水下航行器传感器故障诊断。
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公开(公告)号：CN102768539B
公开(公告)日：2014-08-06
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：CN103309351A
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201310227389.9
申请日：2013-06-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于传感探测领域，特别涉及一种基于激光测距数据来构建极坐标柱状图以解决势场法容易陷入局部最小值并频繁震颤的问题，克服增强式矢量场法在阈函数构造中未考虑机器人实时速度的缺点的检修机器人避碰规划方法。本发明包括：建立极坐标柱状图；通过阈函数简化极坐标柱状图；根据评价函数选择检修机器人前进方向。本发明具有计算量小、反应速度快的优点；缩小了机器人下一工作周期选择行进方向的范围，减小了相应的计算时间与能耗。
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公开(公告)号：CN102385316B
公开(公告)日：2013-03-20
申请号：CN201110275937.6
申请日：2011-09-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于神经网络反步法的欠驱动自主水下航行器变深控制方法，涉及欠驱动自主水下航行器的控制技术领域。所述的变深控制方法为：首先通过压力传感器采集压力信息，并根据该压力信息计算获得对应的自主水下航行器AUV所在的深度；然后建立欠驱动自主水下航行器AUV的数学模型和鲁棒变深控制器模型，根据海流环境以及AUV水动力参数建立欠驱动自主水下航行器AUV的数学模型，采用基于反馈增益的反步法设计鲁棒变深控制器模型；最后获得基于神经网络权重的在线学习算法和自适应鲁棒控制器参数的自适应规律，对获得的数学模型中存在的不确定性进行在线识别及误差估计，并给予补偿、优化最终控制器的输出信号，然后采用该控制器实现欠驱动自主水下航行器AUV的变深控制。
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公开(公告)号：CN102385316A
公开(公告)日：2012-03-21
申请号：CN201110275937.6
申请日：2011-09-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于神经网络反步法的欠驱动自主水下航行器变深控制方法，涉及欠驱动自主水下航行器的控制技术领域。所述的变深控制方法为：首先通过压力传感器采集压力信息，并根据该压力信息计算获得对应的自主水下航行器AUV所在的深度；然后建立欠驱动自主水下航行器AUV的数学模型和鲁棒变深控制器模型，根据海流环境以及AUV水动力参数建立欠驱动自主水下航行器AUV的数学模型，采用基于反馈增益的反步法设计鲁棒变深控制器模型；最后获得基于神经网络权重的在线学习算法和自适应鲁棒控制器参数的自适应规律，对获得的数学模型中存在的不确定性进行在线识别及误差估计，并给予补偿、优化最终控制器的输出信号，然后采用该控制器实现欠驱动自主水下航行器AUV的变深控制。
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Patent Agency Ranking
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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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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