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公开(公告)号：CN108319293B
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN201810043820.7
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LSTM网络的UUV实时避碰规划方法属于神经网络技术领域和实时避障技术领域。包括步骤：构建全局坐标系和局部坐标系，建立声纳仿真模型；设计用于实时避碰规划的LSTM网络；构建数据集；利用训练集中数据训练LSTM网络，得到基于LSTM网络的实时避碰规划器；将声纳探测信息及目标点信息输入至基于LSTM网络的避碰规划器，获得UUV下一时刻的转艏及速度的调整指令。本发明设计的用于UUV实时避碰规划的LSTM网络，不仅有强大的学习能力，同时还具有非常强的泛化能力，这使得所实现的实时避碰规划器适用于各种复杂的环境；同时，该避碰规划器满足实时性的要求，并且所规划的路径满足UUV运动特性的要求。
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公开(公告)号：CN108319293A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810043820.7
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LSTM网络的UUV实时避碰规划方法属于神经网络技术领域和实时避障技术领域。包括步骤：构建全局坐标系和局部坐标系，建立声纳仿真模型；设计用于实时避碰规划的LSTM网络；构建数据集；利用训练集中数据训练LSTM网络，得到基于LSTM网络的实时避碰规划器；将声纳探测信息及目标点信息输入至基于LSTM网络的避碰规划器，获得UUV下一时刻的转艏及速度的调整指令。本发明设计的用于UUV实时避碰规划的LSTM网络，不仅有强大的学习能力，同时还具有非常强的泛化能力，这使得所实现的实时避碰规划器适用于各种复杂的环境；同时，该避碰规划器满足实时性的要求，并且所规划的路径满足UUV运动特性的要求。
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公开(公告)号：CN105549601B
公开(公告)日：2018-03-02
申请号：CN201610082238.2
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于虚拟膨化的运动目标与UUV同向航行的规避方法，本发明涉及基于虚拟膨化的运动目标与UUV同向航行的规避方法。本发明是为了目前采用的相向航行的运动障碍规避方法难以准确预测运动障碍的运动状态的问题。本发明根据运动障碍航向与引导航向的夹角，确定UUV与运动障碍同向航行，同向航行分为UUV追击运动障碍和运动障碍追击UUV两种位置关系；当UUV追击运动障碍时，采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍；当运动障碍追击UUV时，根据UUV与运动障碍相对位置变化，UUV不断调整自身运动速度，并采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍。本发明应用于UUV的运动障碍规避领域。
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公开(公告)号：CN105716618A
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201610082315.4
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/34
CPC classification number: G01C21/3407
Abstract: 一种用于UUV航路规划的几何环境模型膨化处理方法，涉及UUV航路规划技术领域。本发明为了实现在保证UUV航路安全性的同时又能真实地描述环境要素的凹凸特征。设置几何环境模型中障碍的膨化距离h；根据膨化距离h对几何环境模型中每个障碍进行膨化，当顶点为凸顶点时，凸顶点A的膨化所得点即为
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公开(公告)号：CN105629975A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610082311.6
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/02
Abstract: 一种基于虚拟膨化的UUV航行过程中的运动障碍的规避方法，本发明涉及UUV航行过程中的运动障碍的规避方法。本发明是为了解决目前采用的运动障碍规避方法难以准确预测随机运动障碍的运动状态的问题。本发明首先确定UUV与运动障碍相向航行或UUV与运动障碍同向航行，相向航行时采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍；同向航行时分为UUV追击运动障碍和运动障碍追击UUV，UUV追击运动障碍时，采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍；运动障碍追击UUV时，UUV不断调整自身运动速度，采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍。本发明应用于UUV的运动障碍规避领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105607646A
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201610082314.X
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
CPC classification number: G05D1/10
Abstract: 一种障碍环境下有必经点的UUV航路规划方法，属于UUV控制技术领域。为了使UUV从布放点出发遍历完必经点后回到回收点，且路径长度最短。计算在障碍环境下UUV布放点和回收点以及所有必经点的两两间航路估计距离；以布放点为起点、回收点为终点，使用TSP算法规划出UUV所有必经点的遍历顺序，使UUV从布放点出发、遍历完所有必经点后回到回收点的航路估计距离总和最短；经优化得出从布放点出发经过所有必经点最终到达回收点且能避开所有障碍的航路。仅使用几何判断估算两两必经点间的路径代价，然后使用蚁群算法基于估算代价规划出一个TSP方案，即必经点遍历顺序，最后再使用可变子目标点的蚁群算法规划出最终能避开障碍物的航路。
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公开(公告)号：CN105549601A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201610082238.2
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 一种基于虚拟膨化的运动目标与UUV同向航行的规避方法，本发明涉及基于虚拟膨化的运动目标与UUV同向航行的规避方法。本发明是为了目前采用的相向航行的运动障碍规避方法难以准确预测运动障碍的运动状态的问题。本发明根据运动障碍航向与引导航向的夹角，确定UUV与运动障碍同向航行，同向航行分为UUV追击运动障碍和运动障碍追击UUV两种位置关系；当UUV追击运动障碍时，采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍；当运动障碍追击UUV时，根据UUV与运动障碍相对位置变化，UUV不断调整自身运动速度，并采用膨化和矩形虚拟障碍调整UUV的艏向，规避运动障碍。本发明应用于UUV的运动障碍规避领域。
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公开(公告)号：CN108279692B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810043819.4
申请日：2018-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于LSTM‑RNN的UUV动态规划方法，属于无人潜航器领域，包括如下步骤：步骤(1)：选择几何模型构建障碍环境模型；步骤(2)：利用蚁群算法建立用于获取数据集的UUV动态规划器；步骤(3)：设计用于动态规划的LSTM‑RNN网络模型；步骤(4)：获取数据集：步骤(5)：利用数据集中训练集的数据训练LSTM‑RNN网络，得到基于LSTM‑RNN网络的动态规划器；步骤(6)：将声纳探测信息及目标点信息输入至基于LSTM‑RNN网络的运动规划器，获得UUV下一时刻的航向及航速。本方法具有强大的学习能力，同时还具有非常强的泛化能力，这使得所实现的动态规划器适用于复杂的环境。同时满足实时性的要求，并且所规划的路径符合UUV的运动特性。
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公开(公告)号：CN105607646B
公开(公告)日：2018-06-26
申请号：CN201610082314.X
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种障碍环境下有必经点的UUV航路规划方法，属于UUV控制技术领域。为了使UUV从布放点出发遍历完必经点后回到回收点，且路径长度最短。计算在障碍环境下UUV布放点和回收点以及所有必经点的两两间航路估计距离；以布放点为起点、回收点为终点，使用TSP算法规划出UUV所有必经点的遍历顺序，使UUV从布放点出发、遍历完所有必经点后回到回收点的航路估计距离总和最短；经优化得出从布放点出发经过所有必经点最终到达回收点且能避开所有障碍的航路。仅使用几何判断估算两两必经点间的路径代价，然后使用蚁群算法基于估算代价规划出一个TSP方案，即必经点遍历顺序，最后再使用可变子目标点的蚁群算法规划出最终能避开障碍物的航路。
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公开(公告)号：CN105629992A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610082285.7
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种威胁互联网下UUV的航路规划方法，涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种威胁互联网下UUV的航路规划方法。本发明要解决现有威胁互联网的环境下，同时存在障碍区和威胁区时，存在不能事先设置UUV应保持的安全概率，且难以保证航路尽可能最短的问题。本发明将安全概率计算规则和基于安全保障的蚁群状态转移概率计算方法运用于蚂蚁算法，与传统的蚁群算法在规划过程中有固定的目标点不同，本发明提出的算法其目标点在规划过程中会按照遍历顺序依次变化，每只蚂蚁得到的路径都是从布放点出发遍历过所有的必经点后回到回收点的完整路径；本发明的规划是一次性完成而不是分段规划后拼接的；本发明可应用于路径规划技术领域。
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