公开(公告)号：CN119356327A

公开(公告)日：2025-01-24

申请号：CN202411477402.0

申请日：2024-10-22

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  曹琼 ,  许洋 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  张显库 ,  章文俊 ,  杨雪 ,  黄晨峰 ,  尹勇

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种量化触发机制的异构船舶编队自主探测控制方法，通过建立入侵目标对跟随者动态虚拟船的引力函数，获取跟随者船舶在人工势场作用下的艏向角；进而建立基于船舶与动态虚拟船之间的位置误差的船艏向角和螺旋桨转速的虚拟控制律；并建立基于迟滞量化器的事件量化触发机制，以获取螺旋桨控制输入和舵机控制输入，实现异构船舶编队的自主探测控制。本发明能够针对异构船舶编队的差异性进行控制，减少了控制信号切换变动的次数，还能够解决由事件触发阈值参数的存在导致的闭环控制算法不稳定的问题。本发明有效提高了船舶控制系统的鲁棒性，减少了船舶的能耗，在无人船舶自主巡逻探测的工程领域具有重要的应用前景。

公开(公告)号：CN119270849A

公开(公告)日：2025-01-07

申请号：CN202411381190.6

申请日：2024-09-30

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  孙竹 ,  李纪强 ,  章文俊 ,  弓永军 ,  初秀民 ,  文捷 ,  史书铨 ,  韩冰 ,  柳晨光 ,  李东升

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种面向冰区航行任务的船舶智能路径规划与控制方法，通过船舶路径规划区域的威胁浮冰的状况，获取船舶的期望艏向角，以此来进行船舶控制律的设计，获取船舶的实际控制输入，以完成面向冰区航行任务的船舶智能路径规划与控制。本发明针对船舶极地冰区自主航行规划与路径跟踪控制问题，通过浮冰障碍区域规划技术，对不规则几何体的极低浮冰，合理的规划障碍区域，对后续的路径规划起到了重要作用；同时根据所设计的控制律，使得船舶能够迅速且安全地驶离冰区，本发明中针对大型船舶本身具有大惯性、长时滞、强耦合等特点，在极地浮冰区域对路径跟踪的控制精度高。

公开(公告)号：CN118657221B

公开(公告)日：2024-10-29

申请号：CN202411139280.4

申请日：2024-08-20

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 章文俊 ,  聂生政 ,  郑怀宇 ,  周翔宇 ,  杨雪 ,  孟祥坤 ,  刘正江

IPC: G06N5/04 ,  G06Q10/0631 ,  G06Q10/0637 ,  G06Q50/26 ,  G06F17/16 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明公开了一种基于知识驱动的三阶段海上搜救资源调度决策方法和系统，S1：建立海上搜救资源调度决策知识库；S2：建立推理模型；S3：构建多目标整数非线性规划模型；S4：将搜救资源初始可行集输入多目标整数非线性规划模型，求解得到搜救方案备选集；S5：从搜救方案备选集中确定最优的资源调度方案。本发明通过三阶段海上搜救资源调度决策方法为决策者提供决策支持，三阶段决策方法确保了资源调度的最优化，采用VIKOR确定决策结果又可以使决策结果更加符合实践需求，保证调度决策结果的准确性和实用性，使得海上搜救资源调度决策更加全面、科学和有效，同时增加了对复杂环境和不确定因素的适应能力。

公开(公告)号：CN118584998A

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202410617328.1

申请日：2024-05-17

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  许洋 ,  章文俊 ,  韩冰 ,  尚骁勇 ,  尹世麟 ,  柳晨光 ,  张显库

IPC: G05D1/695 ,  G05D1/43 ,  G05D109/20 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于机艇协同的海上风电吊舱精细化巡检方案设计方法，通过机船协同系统的运动学方程获取无人机与无人船的实际位置信息，且根据待巡检的海上风电吊舱获取待巡检的海上风机吊舱的巡检航路点，通过主导航路点与从属航路点为无人船与无人机共同规划巡检路径，以避免了重复设置航路点造成的存储资源占用；基于虚拟无人船与虚拟无人机的运动模型，并根据巡检航路点获取机船协同系统的位置参考信号；根据所实际位置信息与位置参考信号获取巡检相对方位角，并根据巡检相对方位角设计控制器，以实现海上风电吊舱的巡检任务。本发明避免了高昂的优化运算成本与时间消耗问题，对复杂多变的海洋环境和不同的任务场景，能快速做出调整与决策，实时更新协同系统的位置及姿态信息，以有效实现路径规划与调整。

公开(公告)号：CN118331271A

公开(公告)日：2024-07-12

申请号：CN202410493178.8

申请日：2024-04-23

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  孙竹 ,  李纪强 ,  尹世麟 ,  章文俊 ,  吕红光 ,  尹勇 ,  张显库 ,  张卫东

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种面向狭窄水域航行任务的大型船舶高稳定控制方法，所述方法包括以下步骤：基于逻辑虚拟船的运动模型，根据设置的狭窄水域航路点获取参考路径构建路径跟踪回路控制律；基于路径跟踪回路控制律，根据船舶的三自由度非线性数学模型构建船舶虚拟控制律；基于鲁棒边界补偿技术与动态事件触发技术，根据船舶虚拟控制律构建船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律；根据船舶自适应控制律与船舶增益自适应更新律实现在狭窄水域航行任务的大型船舶的控制。本发明解决了现有的船舶路径跟踪控制方法，由于基于时间产生参考路径，随着航路点数量的增加和时间的累积，在航路点附近会产生一定的距离超调量而影响制导精度；利用径向基神经网络技术逼近船舶模型中的非线性项会引入较多的设计参数，使整个系统的设计复杂度较高；控制输入信号实时传输会出现大幅度的波动没使得控制输入信号带来了通讯负载问题，进而加速执行器磨损。

公开(公告)号：CN118036659A

公开(公告)日：2024-05-14

申请号：CN202410170188.8

申请日：2024-02-06

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 左毅 ,  江俊豪 ,  佟绍成 ,  李铁山 ,  章文俊 ,  肖杨

IPC: G06N3/0442 ,  G01C21/20 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0985 ,  G06F18/213 ,  G06F123/02 ,  G06N3/048

Abstract: 本发明公开了一种基于镜像门网络的自适应时距船舶航迹预测方法，包括以下步骤：搭建镜像门网络；提取等时距航迹特征点；构造输入航迹数据；构建可变长时距自适应航迹预测模型。本发明搭建了一种新型的镜像门网络，分别使镜像门从数据两端进行学习，通过调整时距，当模型所得误差满足收敛条件时，即完成航迹预测模型的训练。这种新型的门结构深度捕捉航迹前后的依赖关系和动态模式。本发明搭建的镜像网络的两端学习能力能够使模型自发地发现和利用数据中的隐藏模式以充分发挥模型的自主学习和适应能力，以获得更高的多航迹预测精度。本发明自适应时距特征提取的方式，实现了不同航迹的数据自适应对齐，并实现了多航迹预测输入数据的构建。

公开(公告)号：CN117806377A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202410003206.3

申请日：2024-01-02

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  许洋 ,  尹世林 ,  李纪强 ,  张卫东 ,  章文俊

IPC: G05D9/12

Abstract: 本发明公开了一种基于数据驱动的LNG船压载水舱液位预测控制方法，将已有的压载水系统简化为多容水箱液位系统，降低了模型复杂度；通过随机生成的压水分流因数，获取时间预测序列以构建时间序列辨识模型，来揭示液位高度与压水分流因数间的映射关系，并基于时间序列辨识模型构建多容水箱液位控制系统的最优控制律；通过迭代更新所述时间序列辨识模型，通过在线求解更新等效水箱液位控制律，有效确定了各压载水舱液位高度，降低了人工成本，避免了人为设定导致的舱内压载水量不准或工程模型计算复杂的问题；且时间序列辨识建模和液位控制律是同步在线进行的，具有建模精度高、控制鲁棒性能好等优点。

公开(公告)号：CN117806325A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202311849382.0

申请日：2023-12-28

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  曹琼 ,  邢英硕 ,  黄晨峰 ,  章文俊 ,  尹勇 ,  吕红光

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种海事护航作业下的船舶编队输入量化控制方法，包括实时规划虚拟船队的期望位置信号和期望艏向角，根据船舶操纵特性设定虚拟船队的转向半径，计算跟随者虚拟船的位置信息，通过径向基神经网络对欠驱动船舶运动数学模中的不确定项进行重构，获取船舶的位置信息，根据船舶的位置信息和跟随者虚拟船的位置信息计算船舶运动学误差，构建运动学虚拟控制律，对运动学虚拟控制律进行滤波处理，基于滤波处理后的运动学虚拟控制律设计自适应参数和系统控制输入，基于迟滞量化器对系统控制输入进行量化，船舶根据量化后的系统控制输入进行航行。本发明适用于大规模编队的海事编队护航作业，减少了通信信道的占用，节约控制系统的通信资源。

公开(公告)号：CN117664140A

公开(公告)日：2024-03-08

申请号：CN202311692502.0

申请日：2023-12-11

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 章文俊 ,  王昱 ,  杨雪 ,  孟祥坤 ,  周翔宇 ,  房振 ,  林椿淇

IPC: G01C21/20 ,  G06F18/24 ,  G06Q10/063 ,  G06Q50/40

Abstract: 本发明公开了一种基于POLARIS的北极航道航线规划方法，S1：基于极地操作限制评估风险指数系统计算得到北极海冰风险等级图；S2：基于ETOPO1全球地形模型得到安全水深区域，提取出安全水深区域风险等级图；S3：对安全水深区域风险等级图中的各风险等级进行重分类操作，并根据重分类的结果计算得到出发点的成本距离图，基于所述成本距离图得到出发点到目标点的最低成本航线即最低风险航线。本发明综合海冰厚度、海冰密集度和水深因素进行航线规划，计算包括海冰厚度及密集度的综合海冰风险，同时提取出安全水深区域，在安全水深区域以海冰风险等级为成本规划出最低成本航线，从而保证航行的安全。

公开(公告)号：CN117557912A

公开(公告)日：2024-02-13

申请号：CN202311742086.0

申请日：2023-12-18

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 章文俊 ,  房振 ,  孟祥坤 ,  周翔宇 ,  杨雪 ,  王昱 ,  林椿淇

IPC: G06V20/10 ,  G06V10/44 ,  G06V10/774 ,  G06V10/776 ,  G06V10/82 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种基于改进YoloV7模型的冰山场景识别方法，包括获取对图像中的冰山进行标注后构建冰山数据集，对冰山数据集中的图像进行数据增强，构建YoloV7模型并进行改进，设置训练参数，根据训练集和训练参数对改进的YoloV7模型进行训练，并对YoloV7模型的参数进行优化；根据验证集对所述训练后的改进的YoloV7模型进行验证并获取验证结果，判断验证结果是否满足迭代结束条件，若满足，则将训练后的改进的YoloV7模型作为最优模型，反之，返回Step3重新设置训练参数并对YoloV7模型进行重新训练直至满足迭代结束条件；根据最优模型对待识别的冰山图像进行识别。引入的CA模块使得改进后的YOLOv7模型在识别海冰场景中的大型独立海冰和冰山时更加准确。提高了冰山识别的准确性和鲁棒性。