一种基于行为的多水下机器人路径规划方法

    公开(公告)号:CN107168309B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201710301455.0

    申请日:2017-05-02

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明提供一种基于行为的多水下机器人路径规划方法,属于路径规划技术领域。本发明提出了一种适用于动态未知环境下的多水下机器人路径规划策略,具体包括:首先,定义基本行为来对AUV的航行路径添加约束,基本行为分别为节能行为、协同行为和安全行为;然后,建立与基本行为对应的行为目标函数,将与AUV有关的时间变量和空间变量结合起来;最后,建立全局目标函数来实现3种基本行为的行为融合,并采用一种带有惯性权重的粒子群优化算法来求解全局目标函数,通过输出的最优解可以生成一条免于碰撞并且是最短的路径。

    空洞感知的水下传感器网络路由方法

    公开(公告)号:CN106879044B

    公开(公告)日:2019-11-12

    申请号:CN201710085906.1

    申请日:2017-02-17

    IPC分类号: H04W40/10 H04W40/24 H04W84/18

    摘要: 本发明提供的是一种空洞感知的水下传感器网络路由方法。汇聚节点在下浮过程中到达设定位置时,广播分层建立包执行分层建立任务,到最深深度时,等待一段时间后广播数据收集包执行数据收集任务,数据收集完毕后开始上浮,到达设定位置时广播数据收集包执行数据收集任务,到水面时将收集的数据发送给浮标节点;传感器节点周期性地检测感兴趣的数据;传感器节点若收到分层建立信号,则进入分层建立阶段并建立同心球壳分层结构,传感器节点若收到数据收集信号,则进入数据收集阶段,各传感器节点建立到汇聚节点的路径并发送数据。本发明考虑了同层传输及节点的剩余能量,避免了同层循环传输、热区、空洞的发生,提高了数据包送达率,延长了网络寿命。

    面向溢油围捕的柔性连接式双无人艇自主协同方法

    公开(公告)号:CN107168341B

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201710563410.0

    申请日:2017-07-12

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明公开了一种面向溢油围捕的柔性连接式双无人艇自主协同方法,(1)根据溢油所在位置、无人艇初始位置与柔性连接式无人艇的动力学特性,规划出一条满足多个约束条件的航行轨迹;(2)对得到的航行轨迹进行轨迹跟踪;(3)在进行轨迹跟踪过程中,为确保双无人艇能够完成任务,并减小柔性连接作用力和力矩的不利影响,采用基于模糊零空间的行为融合方法,根据所述柔性连接作用力和力矩的影响、实时地修正无人艇的期望艏向与航速;(4)无人艇的运动控制器解算出控制指令,驱使无人艇的实际艏向与航速达到期望值。本发明利用模糊零空间方法有效消除柔性连接作用力和力矩产生的不利影响,实现了柔性连接式双无人艇的自主协同控制。

    一种水声传感器网络机会路由候选集生成方法

    公开(公告)号:CN109873677A

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201910177057.1

    申请日:2019-03-08

    发明人: 冯晓宁 王鹏 王卓

    IPC分类号: H04B13/02 H04W40/10 H04W40/32

    摘要: 本发明涉及一种水声传感器网络机会路由候选集生成方法,包括:数据包发送节点根据邻居节点的深度差与分组送达率对n个候选节点进行降序排序;按照上述排序将第1个节点加入候选集并计算能量消耗E1,然后将第2个节点加入候选集并计算能量消耗E2,如果E1<E2,则选择由第1个节点构成的候选集为最优候选集;否则,将第3个节点加入候选集中并计算能量消耗E3,如果E2

    一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法

    公开(公告)号:CN109859271A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201811532378.0

    申请日:2018-12-14

    IPC分类号: G06T7/80 G01S15/42

    摘要: 本发明提供一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法,摄像机水下采集标定板图像,通过标定获得摄像机内参数,推导标定板坐标系到水下摄像机坐标的三维坐标转换关系;前视声纳获取水下环境的声学回波数据,推导前视声纳坐标系与标定板质心坐标系的三维坐标转换关系;通过上述两个关系,完成水下摄像机与前视声纳之间的联合标定。本发明属于非接触式标定方法,操作简便迅捷、可以大大降低因复杂的人工参与和标定工具所带来的随机误差,提高了标定效率;目标特征既可以在摄像机图像中得以实现,又可以在声纳系统中获得其二维位置信息;能够得到两个传感器测量系统的相对位置关系,解决了标定测量过程繁琐、精确度较差等缺点,具有很强的操作性。

    一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法

    公开(公告)号:CN109859202A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910120133.5

    申请日:2019-02-18

    IPC分类号: G06T7/00 G06T7/246 G06N3/04

    摘要: 本发明属于水面无人平台环境感知和控制系统交叉技术领域,具体涉及一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法:USV装载摄像机实时采集视频,并将视频信号通过图像采集卡传给USV内部嵌入式计算机,计算机先每隔n帧选定一个关键帧,再对其进行去模糊化处理,最后利用卷积神经网络检测出水面目标;本发明在水面目标检测与定位过程中,加入了基于卷积神经网络的图像去模糊技术,改善了海水波动、目标物运动和USV航行造成的目标模糊问题,且基于24个卷积层和2个全连接层的回归方式检测目标具有速度快、背景误检率低的优点,使USV目标检测具有实时性,且不易受海面阳光折射等干扰。

    一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法

    公开(公告)号:CN109242019A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811017357.5

    申请日:2018-09-01

    IPC分类号: G06K9/62 G06N3/04

    摘要: 本发明属于计算机视觉技术领域,公开了一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法,解决了目前基于深度学习的检测算法实时性差和对小目标敏感度低、带宽自适应目标跟踪不够准确的问题,包含如下步骤:步骤(1):水面小目标快速检测;步骤(2):关键帧目标模型生成;步骤(3):关键帧间各向异性带宽自适应目标快速跟踪。本发明实现了自主作业,不需要人为干预;训练中只含正样本,降低了背景误检率;网络结构简单,检测速度快;提高了小目标的检测准确率;减少了迭代次数,提高了准确率和跟踪速度。

    一种多普勒辅助水下传感器网络时间同步方法

    公开(公告)号:CN106028437A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610289417.3

    申请日:2016-05-04

    IPC分类号: H04W56/00 H04W84/18

    CPC分类号: H04W56/0015 H04W84/18

    摘要: 本发明公开了一种多普勒辅助水下传感器网络时间同步方法。信标节点不断广播信息数据包,待同步节点不断接收信标节点广播的信息,在每次接收到信息时记录待同步节点的本地时间,并且计算与信标节点之间的相对速度;待同步节点利用收集到的数据计算时钟的频率偏斜;待同步节点计算出时钟频率偏斜后给信标节点发送一个请求信息;信标节点收到待同步节点发送的请求信息后,随机等待一段时间给待同步节点发送一个响应信息;待同步节点接收信标节点发送的响应信息时记录本地时间,并计算方法计算与信标节点之间的相对速度,最后通过收集的数据计算最终的时钟相位偏差。本发明能减少节点移动对时间同步的负面影响,从而提高时间同步精度。

    一种具有远程释放功能的释放装置

    公开(公告)号:CN103287967B

    公开(公告)日:2014-12-03

    申请号:CN201310169367.1

    申请日:2013-05-09

    发明人: 王刚 庞永杰 王卓

    IPC分类号: B66C1/14

    摘要: 本发明的目的是公开一种具有远程释放功能的释放装置,包含由吊钩主爪、吊钩提手、动连接板、吊钩动爪组成的自锁式吊钩和由定滑轮、插销、解锁绳、牵引绳组成的解锁辅助装置,实现远程释放时,只需拉动解锁绳拔出插销,再拉动牵引绳即可实现远程释放操作。其主要特点是挂钩过程便捷;装置具有自锁功能,且在插销的配合下,不会出现意外脱钩现象;能够解决远程大型物体的释放工作,特别是在较恶劣海况下的海洋作业工具的释放。