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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
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 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
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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：CN109885059A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910186074.1
申请日：2019-03-12
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明提出了一种操纵响应方程在线多参数异步估计方法，属于海洋航行器操纵性模型参数估计技术领域，适用于舰船与波浪滑翔器。本方法首先设置准则函数，准则函数包括操纵响应方程左右两端之差的平方及当前时刻主参数与上一时刻主参数的估计值之差的平方，所述的准则函数的相对权重由权重系数调节；然后，将准则函数根据当前时刻主参数的估计值求极小值，加入步长因子，迭代修正当前时刻主参数的估计值；最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令，保证在估计过程中所述主参数遍历操纵响应方程中所有需要估计的参数。本方法利用实际航行数据实时修正操纵性参数，显著提高快速性与便利性，广泛应用于数据滤波、自动控制等多种应用中。
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公开(公告)号：CN109828463A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910125027.6
申请日：2019-02-18
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提供的是一种海流干扰自适应波浪滑翔器艏向控制方法。针对波浪滑翔器在不同期望潜体艏向下，海流相对波浪滑翔器流速、流向不同的特点，考虑波浪滑翔器在长航时、大航程作业过程中遭遇海流不断改变的工况，利用策略直接搜索的强化学习方法实现在艏向控制器中对环境干扰的动态补偿。所述策略直接搜索强化学习方法借助径向基神经网络拟合动作值函数，基于ITAE性能指标设计回报函数作为控制效果的评价指标。通过不依赖控制模型的、可以动态调整偏移的曲面控制器，提升波浪滑翔器在不同期望潜体艏向角、不同海流流速、流向下的艏向艏向控制精度。
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公开(公告)号：CN109733544A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910037366.9
申请日：2019-01-15
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇，属于无人艇领域。本发明包括双体船片体、波浪摆动水翼、翼舵联动机构、水翼安装板、太阳能板、风力发电机和风机支架。摆动水翼总共4片，船艏船艉各2片，沿船宽方向并列布置，这种布置方式克服了大展翼时的结构增重负担。前后水翼向船艏和船艉伸出，使得水翼利用船体在波浪中的纵摇运动，其升沉幅度大于片体艏部和艉部的升沉幅度，有效提高了水翼产生的推力。翼舵联动机构采用液压传动装置，通过限定船体左右两侧的摆动水翼的转动范围，改变两侧水翼的推力，产生推力差驱动无人艇快速转艏，当同时限定所有水翼转动使其不能产生推力时，无人艇可迅速停止，因此无人艇具有快速转艏和紧急停车的能力。
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公开(公告)号：CN109489672A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201910041363.2
申请日：2019-01-16
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明提出了考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法，步骤包括：(1)获取全局海图信息并网格化；(2)获取无人艇的起点和终点位置信息；(3)将当前位置设为起点位置，创建OPEN和CLOSD表；(4)计算在海流影响下的无人艇航速堆；(5)将当前位置存入OPEN表；(6)依次判断当前位置无人艇是否可以向周围八个方向行驶等。本发明在传统A星路径规划算法的基础上，结合海流影响下的无人艇动力学模型，设计考虑海流影响的能耗启发函数E_heurstic，并通过调整该函数的权值，实现对算法节能效率的动态调节，为无人艇在海面上长时间工作提供技术支持。
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公开(公告)号：CN107264759B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710502469.9
申请日：2017-06-27
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明公开了一种变海况自驱收放式波浪推进翼，属于波浪能的收集和转换领域。包括摆动式水翼、传动连杆、蓄气装置、储气罐、动力输出杆、收放套杆、限位弹簧和收放弹簧。低海况下摆动式水翼受到收放弹簧的向上拉力，被拉离水面靠近航行器下表面，从而减小航行器的航行阻力，达到一定海况等级时，摆动式水翼克服限位弹簧的拉力向下运动，浸没到水线面以下，收集波浪能驱动水面航行器航行，航行器重新处于持续低海况状态时，储气罐内气压将逐渐减小，摆动式水翼受收放弹簧回复力作用，重新被拉回水面以上，从而实现不同海况下的自驱收放。本发明可减小低海况下航行阻力、节约水面航行器能源，有助于水面航行器的长期航行。
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公开(公告)号：CN109343555A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811310161.5
申请日：2018-11-06
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提出了一种基于仿鱼侧线的岸壁效应测量及船舶艏向补偿控制方法，属于船舶运动控制技术领域，利用仿鱼侧线的方法消除岸壁效应影响，控制船舶近岸行驶时的艏向，实现步骤包括：(1)在船舶近岸侧及远离岸壁侧的船体上分别安装仿鱼侧线装置；(2)利用流体力学中流体作用于曲面时的压力计算原理，计算岸壁效应对船体产生的力F及力矩M；(3)将F及M带入船舶操纵运动方程，计算补偿舵角；(4)计算舵角，并将舵角输入船舶的自动舵装置，控制船舶运行方向。本发明具有普遍适用性，不受船体曲面、岸壁形状的限制；运用传感器测量，结果更加精准；实时获取数据，可在线、实时补偿岸壁效应的不利影响，实现艏向的前馈补偿控制。
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公开(公告)号：CN109298630A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811032937.1
申请日：2018-09-05
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05B11/42
摘要： 本发明公开了一种无人船用低成本光电吊舱的光学辅助稳像技术，属于智能船舶技术领域。尤其是涉及一种无人船利用光学图像中的显著特征实现对光电吊舱的反馈控制，从而有效提高低成本光电吊舱的稳像性能的技术。针对低成本光电吊舱常常出现的平衡点漂移、稳定精度差的问题，本发明实现了光电吊舱姿态角的附加反馈控制回路，首先，利用光电吊舱中的光学成像设备采集图像，通过检测光学图像中的显著特征计算光电吊舱的角度偏差；然后，将角度偏差作为反馈控制的输入，使光电吊舱姿态角稳定在期望值。本发明能够有效提高低成本光电吊舱的稳像性能。
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公开(公告)号：CN109186605A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811017297.7
申请日：2018-09-01
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法，属于水面无人艇的室内定位信息获取技术领域。该方法基于UWB室内定位装置，充分考虑定位数据的传输特性，经历阈值处理和卡尔曼滤波器的初步过滤，利用速度解算算法F_outvel(i)得到稳定的速度输出；利用多个定位标签之间的耦合关系和无人艇自身几何特性，分别设计出艏向判定算法F_faigate(n，i)和艏向解算算法F_outfai(i)，从而获得实时的艏向输出，上位机解算之后通过串口经由无线电实时将解算结果发送到目标无人艇，由无人艇上相应的无线电通信模块进行接收，形成信息交互。本发明设计的测速测向系统满足了无人艇运动控制点的需要、稳定、低成本、实时的要求；实现了无人艇的室内定位、速度、艏向多元信息的获取。
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