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公开(公告)号：CN117824627B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311867591.8
申请日：2023-12-29
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 本发明提供一种基于粒子滤波的差速机器人地磁辅助定位系统，涉及智能机器人自主导航领域，为解决现有的基于粒子滤波的地磁/里程计定位系统在连续工作时，因地磁数据噪声过大，可能会导致误匹配，甚至滤波发散的问题。包括：地磁场采集模块用于采集地磁场强度数据，并将采集的数据发送到定位模块；里程采集模块用于采集机器人驱动轮转过的角度和位移数据，并数据发送到定位模块；定位模块用于对地磁场强度数据和机器人驱动轮转过的角度和位移数据进行解算，以进行实时定位，将定位结果存储在存储模块并发送至上位机；存储模块用于存储地磁场强度数据和定位结果数据，并将地磁基准图发送至定位模块；上位机用于对定位结果进行实时监测。
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公开(公告)号：CN118310526A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410419204.2
申请日：2024-04-09
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： G01C21/20 , G06F18/10 , G06F18/23213 , G06F18/2433 , H03H17/02
摘要： 本发明提供了一种动态拓扑下基于因子图的多AUV量测滤波方法及系统，属于多AUV协同定位领域。为了解决现有的多AUV协同定位系统量测信息中会产生野值，降低系统的定位性能的问题。本发明在水下多AUV协同定位量测信息中存在野值的情况下，通过对动态拓扑下基于因子图的多AUV协同定位算法引入k‑means算法进行量测野值滤波，保障了水下协同定位在少量提高运行时间的情况下，大幅提升定位精度和鲁棒性，保障了水下作业时对于定位以及导航精度的需求；且通过仿真实验可知，本发明提升了64.54％的定位精度，面对量测野值也更加稳定。
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公开(公告)号：CN117454515A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311428413.5
申请日：2023-10-30
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 中国科学院微小卫星创新研究院
摘要： 本申请提供了一种卫星仿真系统的效能评估方法及系统，解决了现有效能评估方法对不同评估对象进行效能评估时指标配置过程复杂的技术问题。其包括以下步骤：指标配置：根据评估任务配置各层级评估指标项、各指标项的隶属关系、最底层指标项的指标量化方法和指标归一化方法；效能评估：给各层级评估指标项分配指标权重，读取当次卫星仿真系统试验数据，生成效能评估值。本申请可广泛应用于航天器仿真评估技术领域。
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公开(公告)号：CN117053788A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202310794375.9
申请日：2023-06-30
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
摘要： 本发明基于主无人机优选的分层式无人机群EKF协同定位方法及系统，涉及无人机定位技术领域，为解决现有技术中当主无人机层的主无人机数量过多时，会出现信息冗余，导致定位效率低，影响同步的问题。包括步骤：S1、构建目标从无人机i的运动方程、观测方程以及先验协方差表达式；S2、计算各个主无人机的选择因子，确定优选主无人机；S3、计算从无人机i与优选主无人机j的量测值，计算经一致性处理后的量测值uj和协方差矩阵Uj；S4、计算一致性处理的卡尔曼增益Mi；S5、计算目标从无人机i的量测增益矩阵Kti；S6、对状态估计值和协方差矩阵进行更新。本发明方法可提高无人机群的定位精度，保证无人机系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN116993073A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310791644.6
申请日：2023-06-30
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： G06Q10/0631 , G06Q10/04 , G06Q30/08
摘要： 本发明提供一种多无人船动态任务分配方法及系统，属于多无人船任务分配领域。为解决传统CBBA算法的代价函数仅包含时间代价的计算，在具有时间窗约束环境下时会得出不满足约束要求的任务分配方案，导致复杂时间窗约束下的动态任务重分配问题时航程长、任务完成度低的问题。通过建立任务初始分配模型，对新增任务进行处理，根据距离奖惩因子进行任务构建，根据时间窗约束对任务序列进行更新，而后进行冲突消解过程，最后判断无人船之间是否达成共识。以传统CBBA算法为基础引入优选任务集群、距离奖惩因子以及考虑时间窗约束的任务包更新过程，在处理多无人船动态任务重分配问题上更具优势，尤其是在较大规模环境下更具优势。
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公开(公告)号：CN116909266A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310737569.5
申请日：2023-06-21
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： G05D1/02 , G06Q10/047
摘要： 本发明提供一种基于改进A‑Star算法与DWA算法的动态环境路径规划方法及系统，属于动态路径规划领域。为解决A‑Star算法无法躲避动态障碍物，DWA算法容易陷入局部最小值，会出现找不到路的情况，且缺乏二者有效融合的问题。本发明提出对机器人行驶路径长度和速度进行优化，对DWA算法先将路径点与改进A‑Star算法所规划路径的最小距离引入评价函数，再以预测轨迹末端距障碍物的最小距离来对评价函数中速度的系数进行选择，提高机器人在距障碍物较远时的行驶速度；使机器人在远离障碍物时以较快的速度运行，在靠近障碍物时，为保证行驶安全，以较缓慢的速度运行，这样既提高了整体的行驶速度，又保证了机器人的行走安全性。
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公开(公告)号：CN116795113A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310754868.X
申请日：2023-06-26
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明提供了一种基于改进Bug2算法的无人船避障方法及系统，属于无人船水面航行避障领域。为了解决现有Bug2算法在避障后需与m‑line线再次汇合才能结束避障运动且避障方向固定的问题。本发明使用毫米波雷达和摄像头作为船体探测设备，可准确感知船体周围环境信息，为了实现无人船避障提供了硬件设备支持；使用角度优化策略和绕行运动策略对其进行优化，优化后的Bug2算法既有效解决传统Bug2算法避障方向固定且避障路径冗余度过大的问题，又保留了传统Bug2算法的实时性强的特点，在面对复杂的海域时，本发明提出的避障算法的避障成功率更高且稳定性更强。
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公开(公告)号：CN116737336A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310660638.7
申请日：2023-06-02
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： G06F9/48 , G06F9/50 , G06F18/23213 , G06N3/126
摘要： 一种基于聚类遗传算法的多无人船任务分配方法及系统，属于无人船任务分配领域。本发明为了兼顾任务分配方案求解时的效率、所求解的优良性和稳定性，最终实现无人船系统以最少的资源消耗完成最多的任务。首先利用K‑means算法进行数据处理，编写了改进的遗传算法，以此来确定中等规模无人船集群静态任务分配的最佳或次佳分配方案。为了兼顾任务分配方案求解时的效率和所求解的优良性，本发明在传统遗传算法的基础上，参考自适应算法的理念，首先利用K‑means算法进行数据处理，编写了改进的遗传算法，以此来确定中等规模无人船集群静态任务分配的最佳或次佳分配方案。本发明方法兼顾了任务分配方案求解时的效率、所求解的优良性和稳定性，实现无人船系统以最少的资源消耗完成最多的任务。
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公开(公告)号：CN116032036A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211725438.7
申请日：2022-12-30
申请人： 哈尔滨工业大学(威海)
IPC分类号： H02J50/90 , H02J7/00 , G06T7/80 , B63C11/52 , B60L53/30 , B60L53/12 , B60L53/37 , B60L53/126 , B60L53/38 , B60L53/36
摘要： 本发明公开了一种基于视觉定位的水下机器人无线充电系统及方法，涉及水下机器人充电技术领域。本发明的技术要点包括：所述系统包括水下无线充电装置和水下机器人；其中，水下无线充电装置包括定位Aruco二维码、竖直定位杆、无线充电发射模块、六个支撑固定“Y”形架、两个永磁铁；水下机器人的框架为由三层横板、左右两个上侧板、左右两个下侧板组成的“曰”型框架，框架内包括浮力块、电子仓、推进器、电池仓、机械爪、无线充电接收模块、水平金属定位杆；所述方法基于所述系统实现，利用视觉定位辅助水下机器人与水下无线充电装置对接。本发明提高了水下机器人和水下无线充电装置对接的成功率和效率，易实现水下机器人的可靠充电。
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公开(公告)号：CN108490392B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201810335260.2
申请日：2018-04-16
申请人： 哈尔滨工业大学(威海) , 桂林电子科技大学
IPC分类号： G01S5/14
摘要： 一种基于距离估计值筛选的最小二乘三维定位方法，涉及高精度最小二乘三维定位方法。本发明是为了有效解决由于无线信号传播中的噪声和测量误差等不良影响，导致距离估计精度和三维定位精度较低的问题。本发明所述的一种基于距离估计值筛选的最小二乘三维定位方法，首先将三维定位空间划分为若干个大小相同的立方体，每个立方体的中心点作为一个特征点；然后采用双边对等测距方法获得未知节点与各个锚节点间的距离估计值；最后采用基于特征点的评估和反向考查策略，筛选出高质量的距离估计值以及对应的锚节点，并采用最小二乘定位方法，解算出高精度的定位结果。
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