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公开(公告)号：CN107990890B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN201810046289.9
申请日：2018-01-17
申请人： 杭州爱易特智能技术有限公司 , 浙江省水利水电勘测设计院 , 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明涉及一种多传感器隧洞定位系统及其方法，系统中主要包含测距声呐、姿态传感器和深度计等三大模块。其中，利用测距声呐可以获取测距声呐到洞壁的距离信息；利用姿态传感器可以获得机器人的艏向角信息；利用深度计，可以获得机器人在水中的深度信息。本发明涉及一种隧洞的定位方法，根据隧洞的走向，可以分成上坡、下坡、水平、前进、左转、右转、孔径收缩、孔径扩大、孔径不变等9个类别。根据走向的排列组合，洞内走向一共可以分成27种。根据隧洞的地图信息，从27种分类走向中，找到隧洞中存在的实际走向类别。通过传感器的数据处理，隧洞走向信息的特征定义、提取，构建基于支持向量机的隧洞走向识别模型，识别机器人在隧洞中的特征位置，实现机器人在隧洞中的定位功能。
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公开(公告)号：CN117685949A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311569681.9
申请日：2023-11-23
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明涉及一种基于平行感知技术的ROV显控系统及方法，属于水下环境感知与导航技术领域。解决ROV操控系统尚不具备对水下环境的全局感知能力，只能获取视域极其有限的局部环境信息，使得ROV的盲区作业效率极其低下，作业风险极高的问题。包括水下感知端和岸基主控端，水下感知端与岸基主控端电性连接，水下感知端由ROV搭载，用于采集水下数据，并将环境数据传送到岸基主控端进行处理，构建水下环境地图。本发明ROV可在所构建的水下全局环境地图中实现快速重定位，并通过历史航迹回溯功能，实现对先验作业点的全自主潜航寻的，可提高ROV盲区效率，降低作业风险。
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公开(公告)号：CN117585131A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311289194.7
申请日：2023-10-08
申请人： 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
摘要： 本发明提出一种基于电机换向更改推进系统工作模态的单向减速装置，所述装置包括电机、联轴器、单极减速行星齿轮系、换向机构、螺旋桨；电机正转或反转通过联轴器将机械能输入单极减速行星齿轮系，通过换向机构最终输出同向转速至螺旋桨，最终螺旋桨旋转产生同向推力。在切换水空工作模态时，换挡电机通过丝杠控制太阳轮脱离或接入行星齿轮系，配合单向轴承的单向输出性，从而实现通过电机正反转切换空中和水下两种工作模态。在空中工作时，电机转速直接输出，在水下工作时，电机转速通过一级减速后再输出，且最终输出方向与空中一致，螺旋桨输出推力方向一致。
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公开(公告)号：CN110726415B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN201911000169.6
申请日：2019-10-21
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01C21/32
摘要： 本发明属于海底地形同步定位与建图领域，具体涉及一种自适应的水下多波束同步定位与建图方法。本发明采用反距离加权方法实现在不提取环境特征的情况下进行数据关联并通过库尔贝克‑莱布勒散度采样实现粒子数实时调整的基于粒子滤波的AUV测深数据同步定位与建图技术。本发明通过粒子分地图与均值轨迹分地图匹配实现不需要提取特征情况下的数据关联，通过库尔贝克—莱布勒散度实时控制粒子数，同时采用地形丰富度对粒子权值进行修正，提高了算法的鲁棒性。本发明不需要在海底地形中提取特征，可以实时控制粒子数，同时能够保证建图精度和实时性，适用性好，计算开销小，可以保证实时性。
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公开(公告)号：CN116573125A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310443663.X
申请日：2023-04-24
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提供一种适用于极地观测救援的遥控水下机器人。通过将向上摄像机、前视多波束图像声纳、前视摄像机等感知设备对冰底环境进行扫描观测，以获取冰底形貌的声学光学扫测特征。通过可旋转升降式的多普勒测速计、USBL传感器、深度姿态传感器等位姿传感器，完成ROV在水下的精确导航定位，从而确定冰底形貌特征所对应的位置信息。通过搭载的水下云台摄像机和向上高清摄像机，可以实现冰下特征的光学成像和水下光学目标检测。通过搭载的水下前视图像声纳，可以对冰下环境进行声学成像，以便搜寻失事自主水下机器人AUV。
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公开(公告)号：CN113405645B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202110636415.8
申请日：2021-06-08
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01H9/00
摘要： 本发明提供一种基于活塞的耐静水压光纤水听器，该光纤水听器，包括圆柱型刚性筒、波纹管、活塞腔、活塞系统、连通孔、膜片室、声敏膜片以及光纤光栅。刚性筒内沿轴线方向有多个均匀排列的活塞腔，波纹管设置于活塞腔体内一端，活塞系统通过活塞连杆与波纹管连接，实现耐静水压力补偿。活塞腔通过连通孔与膜片室连接，膜片室的外端是膜片；刚性筒的内部轴线处安装有光纤光栅，光纤光栅的一端与声敏膜片连接，另一端与刚性筒内的预收紧装置连接。本发明在较小的体积上实现了高灵敏度与静压平衡；利用波纹管结构可以对水听器起到缓冲保护作用。
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公开(公告)号：CN110837255B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201911084660.1
申请日：2019-11-08
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明提供的是一种适用于高速水面无人艇的自主危险规避方法。步骤1：获取当前无人艇状态、指令信息以及周围障碍物信息；步骤2：通过高可信局部环境建模方法建立无人艇环境模型；步骤3：输出当前环境模型中已稳定障碍物信息；步骤4：通过基于速度障碍物的高可靠航向稳定保持方法得到新的指令信息；步骤5：输出新的指令信息。本发明可以有效提高无人艇探测范围内的障碍物位置、尺寸的可信度；该方法可同时避免不必要的航向调整，有效的保证了高速无人艇自主航行的安全性。大量高速自主危险规避试验(≥40节)证明本发明可以在不同实际海洋环境中保证高速无人艇自主安全航行。
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公开(公告)号：CN110775199B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201910957042.7
申请日：2019-10-10
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明属于潜标技术领域，具体涉及一种可升沉的海流能潜标。本发明结合潜标和潮流能发电装置的特点，有效地利用了广泛分布的海洋流场，持续为系统提供能源，保证潜标长时间不间断工作。本发明采用了传统的仿鱼雷结构形式，结构紧凑。在保证系统容积的条件下，有效地降低了系统阻力。本发明通过锚泊系统将潜标固定在一定的区域内，可以通过调节自身的重力来实现上浮、下潜和悬浮。本发明除了定期浮出水面利用尾部的天线杆进行通信与数据传输之外，其大部分时间悬浮在水下一定的深度，具有很高的安全性与隐秘性。本发明具有很高的安全性和隐秘性，长航时，控制可靠，适用于区域海洋环境的长时间不间断监测。
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公开(公告)号：CN113781399A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110929314.X
申请日：2021-08-13
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06T7/00 , G06T5/00 , G06T7/136 , G06T7/12 , G06T7/70 , G06T5/30 , G06Q10/00 , G06Q50/06 , G06Q50/08
摘要： 本发明是一种AUV在输水隧洞内运动的声学引导方法。本发明建立坐标系，在入口处建立大地坐标系ξEη，起始位置设为坐标原点，以前视声纳为坐标原点建立机器人随体坐标系xoy；对图像进行处理，将获取的图像传入图像处理计算机，进行预处理、分割、形态学处理和直线拟合，得到声纳图像中隧洞边界的直线方程；确定AUV处于输水隧洞的第几段，在已知输水隧洞各段在大地坐标系中方程的前景条件下，结合AUV当前的艏向和声纳图像处理得到的拟合直线的斜率，判断机器人处于输水隧洞第几段；判断输水隧洞前方路况是否需要转弯，当需要转弯，通过图像处理结果确定AUV具体的转向以及转弯处距离当前位置的距离。
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公开(公告)号：CN108061897B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201711268143.0
申请日：2017-12-05
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01S15/89
摘要： 本发明提供一种基于前视声呐的水下结构化环境线特征提取方法，包括：对前视声呐数据进行动态阈值分割，获取高回波强度点的总点数及其在载体系下的极坐标；在限定循环次数内从高回波强度点中随机选择两个不孤立且不相邻的点构建直线，选取到该直线距离小于预设阈值的点构成候选点集，计算候选点集的势与总点数的比例，若比例不小于阈值将该条直线作为辅助直线并终止循环；基于辅助直线参数及相应候选点集分布特点，构建结构化环境直线特征参数的投票空间，使用投票算法提取直线特征参数；基于直线特征附近点的分布情况，将直线特征裁剪为线段特征。本发明有效克服了随机采样的盲目性和投票算法的低效性。
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