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公开(公告)号：CN104483975A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410617653.4
申请日：2014-11-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于航路点的UUV转弯速度自适应调整方法。从使命文本读取UUV的前一航路点、当前航路点、下一航路点以及规划速度，将规划速度作为速度指令输出；计算出当前航路角；计算当前航路的转弯半径；惯性导航仪实时采集UUV的实际位置；判断UUV是否满足启用转弯速度的条件，如果满足条件，计算并输出转弯速度指令；光纤罗经实时采集UUV的实际航向；判断UUV是否到达当前航路点，如果到达当前航路点，判断使命文本中的航路点是否都已到达，如果都到达，任务结束。本发明可以减少UUV转弯时的航路超调，改善航路跟踪效果。
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公开(公告)号：CN104166995A
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201410373212.4
申请日：2014-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于马步测度的Harris-SIFT双目视觉定位方法。用于无人水下航行器(UUV)回收过程中的实时双目视觉定位。基于双目立体视觉的模型原理，利用SIFT算法从左右摄像机分别获取的图像中检测目标，并获取匹配目标的特征点，对两幅图像中目标物体的坐标标定，通过计算可得到目标物体的深度距离，还原其三维信息。针对UUV运动的海洋环境的特点，本发明提出了一种基于采用马步距离做测度的Harris-SIFT算子双目视觉算法，提高了图像匹配的运算效率和应用水平的实时性，并且可以保证一定的精度。
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公开(公告)号：CN115390568B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202211129260.X
申请日：2022-09-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于改进RRT算法的AUV路径规划方法，具体涉及一种基于改进RRT算法的近海巡检型自主水下航行器AUV路径规划方法，为解决自主水下航行器在近海复杂环境中采用RRT算法进行路径规划时，存在搜索盲目性、收敛速度慢以及计算开销大的问题，它包括初始化各参数,设置自主水下航行器的起点，终点；根据设置的起点，终点建立采样空间，在采样空间中获得一个采样点；根据采样点利用自适应采样策略在地图空间中得到新采样点；在随机树空间内计算所有节点与新采样点的距离，得到距离新采样点最近的点，将点朝向新采样点的矢量方向作为拓展方向，结合初始化的拓展步长对随机树进行拓展。属于路径规划领域。
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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：CN110750096B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910953377.1
申请日：2019-10-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于移动机器人导航技术领域，具体涉及一种静态环境下基于深度强化学习的移动机器人避碰规划方法。本发明使用激光测距仪采集原始数据，将处理后的数据作为A3C算法的状态S，通过构建A3C‑LSTM神经网络，将状态S作为网络输入，通过A3C算法，神经网络输出相应参数，利用参数通过正态分布选择移动机器人每一步执行的动作。本发明无需对环境进行建模，通过深度强化学习算法最终实现移动机器人成功在复杂静态障碍物环境下避障。本发明设计具有转艏约束的连续动作空间模型，且采用多线程异步学习，与一般深度强化学习方法相比，大大提高学习训练时间，减少样本相关性，保障探索空间的高利用性与探索策略的多样性，提升算法收敛性、稳定性以及避障成功率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109753068B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201910033306.X
申请日：2019-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于USV控制技术领域，具体涉及一种考虑通信情况的多USV群体协同避碰规划方法。本发明在有/无通信的情况下利用通信模块的互通位置、速度、艏向等信息和雷达探测一定范围内的静态障碍物位置和动态USV位置、速度、艏向等信息辅助避碰规划，使多个USV从起点向终点航行过程中避开所有静态障碍物、USV之间不发生碰撞且不出现大角度转向、大范围加减速，且航行路径符合经济性要求。本发明致力找到适应于有/无通信情况下充分利用通信模块和雷达探测模块来辅助避碰的方法，并且制定合理的通信频率和通信内容来减轻系统的压力。
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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：CN110696966B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN201910980482.4
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种节能自守位声纳定位浮标及控制方法。包括天线单元、太阳能风帆、风帆转动轴、风帆转动机构、风向风速仪、姿态与定位密封舱、方向舵机、方向舵板、主推进器、辅助推进器、水平翼、主控密封舱、动力电池、电控电池、防水电缆、水声换能器。本发明采用了北斗/GPS双模定位方式，提高了导航信息的安全性和稳定性，使定位数据更加安全可靠，同时增加的北斗短报文通讯功能可以实现卫星通讯，既是无线电通讯的有益补充，又是无线电失效或超过其通讯距离时的安全保障。还利用风帆为声纳浮标提供前进的风能动力和自守位的风阻力，利用太阳能作为声纳浮标电控能源的补充，减少能源消耗的同时延长了自守位声纳定位浮标的工作时长。
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公开(公告)号：CN110333369A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910617653.7
申请日：2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了基于水面GPS校正的UUV的DVL测速系统及自适应去噪方法，包含如下步骤：步骤(1)：令UUV在水面航行，DVL测出UUV的对海底速度，GPS测出UUV的速度；步骤(2)：将DVL测出的UUV的对海底速度和GPS测出的UUV的速度输入数据比对模块，再得到DVL测速噪声成型滤波器；基于DVL测速噪声成型滤波器得到DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器；步骤(3)：UUV水下航行时，先使DVL测出的UUV的对海底速度输入DVL测速噪声成型滤波器将有色噪声白化得到含有白噪声的速度信息，然后将含有白噪声的速度信息输入DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器，得出精准的速度信息；步骤(4)：重复步骤(3)。本发明测速准确度高，得到的速度信息更精准，可以用于闭环控制及导航。
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公开(公告)号：CN110245602A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910504165.5
申请日：2019-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于深度卷积特征的水下静目标识别方法，属于水下目标识别技术领域。该方法是以深度卷积神经网络为基础的识别方法，同时结合迁移学习策略来解决深度网络与小样本目标不匹配问题。水下目标智能识别方法主要分为三部分：一是水下图像收集清理与预处理；二是按照经典模型设计水下目标识别一次网络并进行训练，可以称为预训练过程，一次网络是水下目标识别网络的基础框架；三是通过迁移学习策略设计水下目标识别二次网络UW-original，并将第一部分中处理好的水下数据集输入二次网络进行训练，训练完成得到最终水下目标智能识别网络UW-final。
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