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公开(公告)号：CN105197200A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510616168.X
申请日：2015-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C1/12
Abstract: 本发明公开了一种基于航迹引导的气垫船进坞过程自动控制系统及控制方法。GPS采集坞载船的航迹和艏向角的数据，传送给航迹设定装置；航迹设定装置采用灰色预测对采集的数据进行预测，从而得到期望的航迹和艏向角，传送给进坞过程跟踪器；进坞过程跟踪器将接收的期望的航迹和艏向角与灰色预测后的实际航迹和艏向角进行比较，得到航迹偏差η和艏向角偏差ψ′，传送给粒子群控制器；粒子群控制器根据接收的信息，得到控制舵角指令，控制空气舵，当航迹偏差η在设定阈值内时，以恒定加速度减小推进器的转速。本发明能够提高气垫船进坞的效率和成功率，可以减少操作人员的负担而且可以减少进坞过程对气垫船的损坏。
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公开(公告)号：CN105182734A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510593948.7
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于虚拟领航者与导引策略的气垫船编队控制装置。主要包括虚拟领航者模块、导引模块、比较器和控制器，虚拟领航者模块通过几何关系制定每一艘气垫船的期望位置且实时的更新，导引模块将自身的期望位置转换为期望速度信号，比较器将期望速度与实际速度进行比较得到速度偏差，控制器根据速度偏差解算控制指令。本发明采用导引与虚拟领航者结合的策略，通过虚拟领航者以特定的几何关系制定每艘气垫船的期望位置，然后利用平移接近导引将期望位置信号转换为期望速度信号再进行控制，可有效避免超调现象，提高编队精确度及航行安全性。
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公开(公告)号：CN103970021A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410216174.1
申请日：2014-05-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模型预测控制的松弛动力定位控制系统，包括：传感器模块、扩展卡尔曼滤波器、海图计算单元、环境干扰补偿器、控制器、船舶动力装置。传感器模块包括位置参考系统和罗经，将北东坐标信息x、y和航向信息ψ传给扩展卡尔曼滤波器；扩展卡尔曼滤波器估计出系统的状态估计信息，海图计算单元将产生状态期望信息，环境干扰补偿器得到环境干扰力传送给控制器，控制器包括优化器和非线性模型预测控制器，优化器产生最优初始控制值传送给非线性模型预测器，非线性模型预测器产生控制指令传送给船舶动力装置。本发明产生的控制信号是缓慢变化的，从能量角度来看是最优的，有效的减少能耗和推进装置的磨损。
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公开(公告)号：CN103399576A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310334278.8
申请日：2013-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是打捞救助船动力定位控制系统及定位控制方法和救助船测距跟踪方法。打捞救助船动力定位控制系统包括动力定位控制机柜（1）、主操纵控制台（2）、副操纵控制台（3）、传感器系统（21）和推进器系统（22），其特在于：动力定位控制机柜（1）与主操纵控制台（2）通过以太网相连，传感器系统（21）通过串行接口与动力定位控制机柜（1）相连，推进器系统（22）通过模拟信号线和开关量信号线与动力定位控制机柜（1）相连，主操纵控制台（2）与副操纵控制台（3）相连并安装在驾驶室的不同位置。本发明的动力定位控制系统应用于海洋考察船、救助船、补给船等。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103389094A
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201310296086.2
申请日：2013-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种改进的粒子滤波方法。包括：（1）运载体启动后，选取运载体状态函数及量测函数；（2）选取渐消因子和弱化因子；（3）采用STSRCKF设计重要性密度函数；（4）重新产生粒子；（5）计算粒子重要性权值并归一化；（6）重采样；（7）状态估计；（8）时刻迭代更新，判断当前时刻k是否为迭代终止时刻，若当前时刻k不是迭代终止时刻，则由当前时刻k更新到下一时刻k+1，重复执行步骤（2）；若当前时刻k是迭代终止时刻，则结束，控制运载体停止运动。
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公开(公告)号：CN110703752B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN201910976848.0
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了免疫遗传‑人工势场法的无人艇双层路径规划方法，属于无人艇双层路径规划方法技术领域。包括以下步骤：建立无人艇的数学运动模型以及无人艇的栅格工作环境模型；利用免疫遗传算法进行全局路径规划，为无人艇快速规划出一条初始全局最优路径；对全局最优路径进行分割，将全局最优路径上的转折点序列作为局部路径规划的子目标位置并利用人工势场法进行局部路径规划，直到当前子目标位置是最终的目标位置。本发明所述的免疫遗传算法在传统遗传算法的基础上添加了一个免疫算子，可以有效防止种群退化，提高算法效率；引进了分割操作，大幅度减小局部路径规划的复杂性，减少了无人艇陷入局部极小点位置和路径震荡的可能性。
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公开(公告)号：CN108564202B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810221846.6
申请日：2018-03-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种基于环境预报信息的无人艇航线优化方法。通过气象预报收集无人艇在海上航行时可能产生影响的环境信息因素，通过全球定位系统对无人艇当前的位置进行定位，得到准确的无人艇航行状态；将考虑无人艇航行区域的静态障碍物以及海流这一气象因素对无人艇的影响，结合获得的环境数据对海域的环境进行建模；基于粒子群优化算法的无人艇航线规划算法设计，算法设计出来的无人艇航线尽量避开了静态障碍物并且利用了对于无人艇航行有利的海流区域。本发明实现了无人艇可以根据环境预报信息而设计航线，可以随时根据天气环境的变化对航线做出及时的调整，避免海域上恶劣的环境对无人艇安全产生威胁，提高无人艇航行的经济性和安全性。
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公开(公告)号：CN112560951A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011484569.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明属于非线性系统的动力定位船数据融合技术领域，具体涉及一种乘性噪声下动力定位船多传感器融合方法。本发明首先获取动力定位船的乘性状态噪声和各传感器子系统的乘性测量噪声；计算各传感器子系统对动力定位船的状态矢量估计值；最后由最小二乘法融合各传感器子系统对动力定位船的状态矢量估计值，得到最后融合结果。本发明实现了多传感器系统对于乘性噪声下的动力定位船的非线性状态估计及融合。本发明不需要计算各传感器系统之间的互协方差矩阵，因而具有灵活性高、计算量小等特点，同时保证了模型泛化能力，避免了出现高维数据计算难度大的问题。
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公开(公告)号：CN112346465A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011359029.0
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于欠驱无人船的路径跟踪控制技术领域，具体涉及一种基于IALOS导引律的欠驱无人船自适应模糊控制方法。本发明是一种提高欠驱无人船的路径跟踪精度方法，本发明基于IALOS导引律设计了自适应模糊航向跟踪控制器和自适应模糊速度跟踪控制器，IALOS导引律用于获得期望的艏向角和路径参数更新律，改进的自适应律用于估计时变的侧滑角，模糊系统和自适应技术用于逼近由模型不确定项和未知外界环境干扰构成的总的不确定项，解决了欠驱无人船在模型不确定、未知外界环境干扰、时变侧滑以及时变海流条件下的路径跟踪控制问题。
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