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公开(公告)号：CN115183760A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210850902.9
申请日：2022-07-20
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 中国船舶重工集团公司第七0七研究所
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人同步定位与建图方法及装置，涉及水下导航与定位技术领域，所述方法，包括：获取多个回溯点区域，当水下机器人运动到任一回溯点区域时，进行海底地形匹配切换，获得与当前回溯点区域对应的海底地形；获取水下机器人检测到的第一当前水深数据和水下机器人在上一采样时刻的上一粒子权重；根据当前海底地形、第一当前水深数据和上一粒子权重，获取当前采样时刻的当前粒子权重；根据当前粒子权重，得到水下机器人的当前位置并进行建图。与现有技术比较，本发明使得水下机器人定位建图及时、准确。
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公开(公告)号：CN110207721B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201910492181.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明属于图像处理领域，公开了一种考虑残差分布的无效地形匹配结果识别方法，包含如下步骤：步骤(1)：计算重叠区域高程残差序列；步骤(2)：绘制直方图，判断高程残差序列是否满足指定的高斯分布；步骤(3)：将重叠区域所有残差大于μ±σ的网格节点提取出来作为提取区域1，将所有未被提取的网格节点作为提取区域2；步骤(4)：分别计算提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量以及有效节点的个数；步骤(5)：将提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量、有效节点的个数输入神经网络中，若神经网络输出值大于预设值，该地形匹配结果有效，否则该地形匹配结果无效。本发明不需要其他信息辅助，算法易于实现。
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公开(公告)号：CN109213180B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201810776783.0
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先，水面释放的AUV将依靠自身重力下潜，当距底高度为60米时，若此时下潜速度超过2m/s，则立即抛载；否则继续下潜，应抛载高度由操纵性仿真给出，AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度，若悬浮高度不等于工作高度，则开启垂向推进器，通过Bang‑Bang控制迅速将AUV定位到工作高度，当AUV到达工作高度后，控制器切换为S面控制，使AUV动力定位在工作高度，开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度，提高了抛载的安全性以及准确性，节省了下潜时间，提高了作业效率。
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公开(公告)号：CN112486168A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011298128.2
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于回转圆的移动式对接轨迹规划方法，本发明利用欠驱动AUV与对接装置的相对位置关系，基于回转圆半径与周期，估计对接所需时间并提前进行轨迹规划，本发明结合纯跟踪导引率和视线法导引率，完成回转运动使欠驱动AUV位于对接装置之后且运动同方向，使欠驱动AUV能快速地完成移动式对接回收任务。本发明计算简单，易于实现，且不依赖于精确的AUV模型，在不确定性外界环境干扰下具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN106950974B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201710258682.X
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一：将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列；二：将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段，进行惯性坐标系下的投影，在水平面形成二维直线，在垂直方向形成深度和高度坐标序列；三：对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制，控制器采用分层的结构，位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角，位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度；四：进行目标直线段的更替，完成每个目标直线段的跟踪，最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业，具有一定的抗海流干扰能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106885576B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710094805.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法。(1)地形匹配定位的搜索区间估计；(2)未知潮差和测量误差情况下的地形匹配定位；(3)测量误差估计和定位置信区间估计；(4)定位误差估计；(5)多点地形匹配定位初航迹偏差估计；(6)航迹关联与误定位点剔除；(7)航迹二次拟合。本发明的优点是结合了推算导航在时域和空域都缓慢变化而地形匹配定位结果在时域和空域不具有扩散性的特点，在航迹线上获得多个密集的地形匹配定位点，多点的定位信息拟合推算导航的航迹线从而使得定位的精度和可靠性大幅增加。
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公开(公告)号：CN110263400A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910503700.5
申请日：2019-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法，通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据；对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理；建立无人艇一阶非线性K-T方程的运动模型；选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表；对K-T方程进行积分化处理，对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分，利用积分方式舍掉角加速度，引入艏向角数据；对积分区间离散并求积，对积分区间以控制节拍为基准进行离散，并采取牛顿-科特斯求积公式插值求积；利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小，即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识，在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步，可以同时兼顾效率与性能。
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公开(公告)号：CN110057365A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910365822.2
申请日：2019-05-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下导航领域，具体涉及一种大潜深AUV下潜定位方法。通过AUV搭载水下通信节点、捷联惯导系统和温盐深传感器；构建纯距离误差估计滤波模型；水面母船向AUV发送NED坐标系位置信息及时间信息；AUV记录捷联惯导系统定位信息及温盐深传感器信息；通过传输时间和温盐深传感器信息得到AUV到母船的测距信息；构建强跟踪UKF算法；融合水面母船水平定位信息、测距信息和捷联惯导系统定位信息和深度信息，跟踪深潜过程中AUV在NED坐标系下的水平定位误差以及载体坐标系下AUV的测速误差，对捷联惯导系统校正得到精确AUV下潜定位信息。本发明能够扩展AUV捷联惯导系统的水下在线校正手段，有效降低定位误差修正时间成本和设备成本，增强AUV的海洋环境适配能力。
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公开(公告)号：CN109000838A
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201810515162.7
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的浮力测量方法。通过挂载不同质量的下潜抛载P1和P2来得到两个不同的受力方程构成二元一次方程组，对其求解得到全海深AUV无动力下潜的时受力表达式中，粘滞阻力系数D(v)和AUV载体本身的浮力BAUV这两个未知量，以达到测定全海深AUV在某个深度剖面处的浮力的目的。本发明不仅适用于全海深AUV无动力下潜过程中的浮力测定，还可以适用于深海AUV无纵倾的下潜过程。
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公开(公告)号：CN108844484A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810776547.9
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法。除了具有普通AUV控制舱的功能之外，同时具有控制舱周围环境视频信息采集记录功能，舱体内装配有灯光示位装置，便于夜间搜索与定位AUV，控制舱采用高硼硅玻璃球形耐压壳，玻璃不阻碍电磁波传波，同时透光性好，将通信定位装置的天线内置，开口数量和水密接插件的使用大幅减少，通信定位装置与灯光示位装置由独立电源进行供电，在AUV自身能源耗尽时控制舱中布置的太阳能电池板及能量管理模块可为独立电源充电，同时一种分时工作模式被采用，避免不必要的能源浪费，可大大延长AUV在等待救援时卫星通信与位置指示装置的工作时间，提高安全回收AUV的可靠性。
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