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公开(公告)号：CN117150186A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310787537.6
申请日：2023-06-29
申请人： 上海交通大学 , 中国人民解放军海军大连舰艇学院 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
摘要： 本发明提供一种有约束条件的移动时域状态估计方法及装置，所述方法包括：将原始状态估计问题写为多约束目标优化问题，建立有约束状态的估计问题模型；引入固定时间变量窗口时域，在所需时域内重新定义为二次规划问题；采用交替方向乘子方法，引入辅助变量和惩罚参数定义增广拉格朗日方程，并将增广拉格朗日方程分解为三个子方程；对获得的三个子方程分别采用不同的方法进行迭代更新。本发明能够克服传统批优化方法随时间步长增加时的计算复杂度随之提高的缺陷，大大提高针对有约束条件时目标状态估计的效率。
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公开(公告)号：CN117554947A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311544066.2
申请日：2023-11-20
申请人： 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
摘要： 本发明公开了一种改进的无人艇目标跟踪方法：步骤1，获取目标艇位置和艏向角数据，得到目标艇采样数据；步骤2，基于目标艇采样数据，得到目标艇相邻采样时刻的艏向角变化量数据 步骤3，对艏向角变化量数据进行平滑处理，得到预处理数据；步骤4，基于预处理数据，结合设计的偏移律计算得到偏移角α；步骤5，根据目标艇艏向角和偏移角α计算得到无人艇与目标艇之间连线段的绝对方位角步骤6，基于绝对方位角 根据目标艇位置坐标信息(xtarget,ytarget)计算相对时变点位跟踪策略下的跟踪点(xtracking,ytracking)，得到跟踪点坐标。本发明克服了以扇环域中心为跟踪点位的跟踪方法存在的目标艇转向时跟踪效果不佳的问题，并提高了目标跟踪效果和控制平稳性，同时降低了无人艇能量损耗。
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公开(公告)号：CN117094161A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311077590.3
申请日：2023-08-25
申请人： 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 一种深海拖曳系统拖缆参数对拖缆位姿敏感度分析的方法，根据集中质量法建立深海拖曳系统拖缆数学模型，用于描述拖缆的物理规律并计算拖缆位姿；对拖缆的物理参数和环境参数进行拉丁超立方采样，采样得到的样本集用于描述输入参数的不确定性；将样本集代入深海拖曳系统拖缆数学模型并计算输出的拖缆离散化后各质点坐标值，即拖缆不同长度位置的坐标值，再将坐标值依次连线构成拖缆的位置和姿态；根据拖缆的物理参数和环境参数和拖缆离散化后各质点坐标值，通过全局敏感度分析方法得到深海拖曳系统拖缆模型的代理模型；根据代理模型的系数计算拖缆的物理参数和环境参数对应的全局敏感度指标，从而量化输入参数不确定性对输出响应的影响。本发明所需的样本数量更少的同时能够将输入参数对输出响应的影响大小进行排序，也能定量输出输入参数对输出响应影响的大小。
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公开(公告)号：CN118034289A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410196168.8
申请日：2024-02-22
申请人： 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院 , 山东港口日照港集团有限公司
IPC分类号： G05D1/43 , G05D109/30
摘要： 本发明公开了一种基于模型预测控制的大型三体无人艇航向控制方法，包括：步骤1，用户在艇端控制软件中进行用户设置并传递给控制器；步骤2，控制器将实时舵角指令返回给艇端控制软件执行。具体执行方式为：步骤2‑1，输入模块接收用户设置、无人艇实时信息以及期望艏向角信息；步骤2‑2，预测模型模块根据控制器参数得到离散状态空间模型；步骤2‑3，目标函数模块根据用户设置和控制器参数设定表征控制效果的目标函数；步骤2‑4，约束条件模块根据控制器参数确定约束条件；步骤2‑5，将目标函数、约束条件、预测模型、无人艇实时信息输入优化求解器模块，得到预测域内的开环最优控制序列；步骤2‑6，输出模块将当前时刻的舵角指令返回至艇端控制软件。
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公开(公告)号：CN117284030A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311280516.1
申请日：2023-10-07
申请人： 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
IPC分类号： B60F3/00
摘要： 本发明公开了一种混合式水陆两栖机器人，包括：机器人本体，包括支撑底盘和仿生机械臂，所述仿生机械臂设置在所述支撑底盘的两侧；载体框架，固定在所述支撑底盘上，所述载体框架的侧向和前后分别设有侧向密封舱和前后密封舱，所述侧向密封舱用于调整整体重力与浮力；推进单元，用于驱动所述机器人本体进行三维方向的移动；电子舱，设置在所述载体框架上，所述电子舱的内部设有控制模块和通信模块，所述控制模块用于控制所述仿生机械臂的运动和推进单元的推进。本发明可以在海洋中快速稳定航行，并具有良好的操纵性能；同时，通过侧向密封舱调整整体重力与浮力，可以有效地解决因机器人转向所产生扭矩影响姿态的问题。
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公开(公告)号：CN117056647A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202310922211.X
申请日：2023-07-26
申请人： 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
摘要： 本发明涉及船舶与海洋工程中的状态估计领域，具体公开了一种水面目标航行状态估计方法，包括如下步骤：S1、将水面目标航行状态估计问题定义为包含不等式非线性约束函数的非凸非线性约束函数；S2、提出基于增广贝叶斯滤波拉格朗日方法，利用迭代方法将目标方程分别分解为主方程、对偶方程和参数计算方程；S3、S3、对每个方程采用不同的方法来求解，直至满足迭代条件，最终得到水面目标航行状态估计结果。采用本发明的技术方案不仅能够有效降低在实际海洋环境中外部约束条件给水面目标航行状态估计带来的影响，还能够提高水面目标航行状态估计精度。
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公开(公告)号：CN114179961A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202010965029.9
申请日：2020-09-15
申请人： 上海交通大学
摘要： 一种姿态自适应式水面双体无人平台，包括：双体船体以及设置于其内部的电机、复合推进机构和控制模块，复合推进机构的推进器设置于片体前端和后端，电机与复合推进机构相连，控制模块接收GPS和传感器输出的水体中的状态信息，即当前位置、横摇角和电量信息，通过接收水面操控指令，向复合推进机构发出控制命令，使装置实现原地回转和横向移动运动；控制模块读取GPS和传感器输出的当前横摇角和位置信息，通过定姿态闭环控制，向复合推进机构发出平动和转动指令，使装置实现稳定姿态。本发明能够实现原地回转和横向移动，可以应用在一般船舶无法通行的狭窄水域；稳定性提升，保证了本装置在深度、横摇和纵倾等船体运动中的定姿态能力，为设备的平稳运行提供良好条件。
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公开(公告)号：CN109263787A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811167376.6
申请日：2018-10-08
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种复合动力无人艇，其特征在于，包括，无人艇本体，所述的无人艇本体包括一个主船体(01)和主船体两侧对称的一对片体(03)，所述的主船体(01)具有瘦削的船首；连接桥(04)，用于连接主船体(01)和一对片体(03)；铺板(05)，用于将连接桥(04)、主船体(01)上甲板、一对片体(03)的上部连成一个安装平面；风帆(02)，为翼帆结构，包括桅杆(3)和风帆基座，所述的桅杆(3)与风帆基座通过法兰连接，所述的风帆基座固定安装在主船体(01)的船底中部的纵桁上；设置在无人艇本体上的电力系统、推进系统和控制系统。本发明的复合动力无人艇，为具有瘦削船首的穿浪型三体船，能够在风能、电能和化石能之间切换，并且耐波性好、适航性高。
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公开(公告)号：CN109080807A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810813341.9
申请日：2018-07-23
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种无人艇风帆，包括顶部传感器安装平台(1)、翼帆组件(2)、中空的桅杆(3)、转帆机构(4)、底座(5)和收放帆机构，其特征在于，所述的翼帆组件(2)包括帆布和从上至下顺序套在所述的桅杆(3)上的上骨架(21)、多个中间骨架(22)和下骨架(23)，转帆机构(4)包括电机(41)、中空的内轴(44)、轴承(45)和套在内轴(44)外的外轴(46)所述的收放帆机构包括卷扬机(61)、底座收放滑轮(62)、二个帆顶收放滑轮(63)、和钢丝绳(64)。本发明的无人艇风帆，集转帆功能、升帆功能、传感器安装安装为一体，具有结构简单、操控性好、整体机构可靠性高的特点。
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公开(公告)号：CN115195976B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210992550.0
申请日：2022-08-18
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： B63C11/52
摘要： 本发明公开了一种用于双体小型无人艇与ROV协同作业的收放装置，包括：主体支架；拖篮，设置在所述主体支架的下方，所述拖篮的一端与所述主体支架旋转连接，所述拖篮的另一端与角度调节单元相连接，所述角度调节单元能够调节所述拖篮与所述主体支架的相对旋转角度，其中，所述拖篮用于释放或收起ROV；引导单元，设置在所述拖篮上，所述引导单元用于在释放或收起ROV时，对所述ROV的移动方向进行引导。本发明具有结构简单，制作成本低，易于控制，平台间相对移动阻力小等优点。
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