一种基于GA-vSVR算法的船舶轨迹预测方法

    公开(公告)号:CN116011335A

    公开(公告)日:2023-04-25

    申请号:CN202310032555.3

    申请日:2023-01-10

    摘要: 本发明公开了一种基于GA‑vSVR算法的船舶轨迹预测方法,本发明可以凭借船舶的历史AIS数据,输出船舶在未来一段时间的轨迹。该模型首先将vSVR应用于船舶轨迹预测领域,并应用了遗传算法对其参数进行优化。通过在训练集与测试集上的结果对比,发现其有良好的预测能力,将其与PSO‑vSVR模型、GS‑vSVR模型、GA‑SVR模型的预测结果对比,发现本发明的模型的效果优于其他模型。使用本模型,对其他船舶的AIS数据实行模型建立与预测发现,本发明的模型用于较为良好的泛化能力。本发明避免海上事故的发生,提出了一种由遗传算法优化的改进支持向量回归,利用船舶航行的AIS数据来构建船舶轨迹预测模型。

    一种基于视觉反馈的无人艇目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN108646741A

    公开(公告)日:2018-10-12

    申请号:CN201810553029.0

    申请日:2018-05-31

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 一种基于视觉反馈的无人艇目标跟踪方法,本发明涉及基于视觉反馈的无人艇目标跟踪方法。本发明为了解决现有方法复杂、响应速度慢、运算精度低以及抗扰动能力差的问题。本发明包括:一:对跟踪目标采用KCF跟踪算法进行检测和跟踪,确定跟踪目标的位置坐标;二:建立像素坐标系与世界坐标系下跟踪目标的对应关系,得到跟踪目标在世界坐标系下的坐标;三:无人艇处理器计算跟踪目标位置和自身位置的偏差,发送命令给运动控制单元进行控制,调整无人艇舵机的舵角以及推进电机的转速,使跟踪目标保持在相机视场的中央并使无人艇与跟踪目标保持在设定距离范围内,即实现了无人艇船舶运动控制系统对目标进行跟踪航行。本发明用于无人艇导航领域。

    一种攻角可控的液压驱动式减纵摇T型水翼

    公开(公告)号:CN107253515A

    公开(公告)日:2017-10-17

    申请号:CN201710464316.X

    申请日:2017-06-19

    IPC分类号: B63B39/06

    CPC分类号: B63B39/06

    摘要: 本发明公开一种攻角可控的液压驱动式减纵摇T型水翼,柱翼上端通过连接板安装在船体艏部龙骨下方,下端与水平固定翼垂直焊接,左右两个襟尾翼通过转轴对称地内嵌在水平固定翼中且可同步摆动,襟尾翼与水平固定翼之间留有摆动间隙;液压缸接口上端连接液压缸活塞杆,液压缸接口下端通过销轴与支臂铰链连接,支臂上端开有销轴的滑孔,下端与襟尾翼刚性连接,位置磁环和测量杆安装在密闭的液压缸缸体中。该水翼能对水翼攻角进行较为精确的控制,优化了水翼的结构,增强了稳定性、可靠性和实用性,极大地降低了制造、维修难度。该T型水翼可以与其它减摇附体联合使用,可以使船舶的减摇效果得到极大提升。

    一种高速多体船的单步预测控制减摇方法

    公开(公告)号:CN112068437A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010978084.1

    申请日:2020-09-17

    IPC分类号: G05B13/04 G05D1/08

    摘要: 本发明提供一种高速多体船的单步预测控制减摇方法,包括如下步骤:建立多体船耦合的垂向运动模型;对耦合的垂向运动模型进行数学变换,获得单输入单输出的解耦升沉与纵摇运动模型;设计有限时间观测器,在线估计多体船升沉运动与纵摇运动的耦合项,获得减摇补偿量;设计单步预测控制律,求解出升沉运动与纵摇运动的减摇反馈控制量;将补偿量与反馈控制量相加,通过减摇附体的控制分布矩阵逆运算,获得T型翼与压浪板控制攻角。本发明明显降低了多体船在运动中的升沉与纵摇。实现了将带有有限时间扩张观测器的预测控制方法应用到高速多体船纵向减摇。适用于多干扰,高船速的海上航行环境,能够有效降低海浪对多体船稳定性影响,提高多体船性能。

    一种攻角可控的液压驱动式减纵摇T型水翼

    公开(公告)号:CN107253515B

    公开(公告)日:2018-10-26

    申请号:CN201710464316.X

    申请日:2017-06-19

    IPC分类号: B63B39/06

    摘要: 本发明公开一种攻角可控的液压驱动式减纵摇T型水翼,柱翼上端通过连接板安装在船体艏部龙骨下方,下端与水平固定翼垂直焊接,左右两个襟尾翼通过转轴对称地内嵌在水平固定翼中且可同步摆动,襟尾翼与水平固定翼之间留有摆动间隙;液压缸接口上端连接液压缸活塞杆,液压缸接口下端通过销轴与支臂铰链连接,支臂上端开有销轴的滑孔,下端与襟尾翼刚性连接,位置磁环和测量杆安装在密闭的液压缸缸体中。该水翼能对水翼攻角进行较为精确的控制,优化了水翼的结构,增强了稳定性、可靠性和实用性,极大地降低了制造、维修难度。该T型水翼可以与其它减摇附体联合使用,可以使船舶的减摇效果得到极大提升。

    一种水空两栖无人救援平台

    公开(公告)号:CN110481777B

    公开(公告)日:2023-03-17

    申请号:CN201910766834.6

    申请日:2019-08-20

    IPC分类号: B64C35/00 B63C9/01 B64D1/12

    摘要: 本发明提供一种水空两栖无人救援平台,既可以在水面航行,又能在空中飞行,两种航行模式可快速自由切换,水面航行依靠两个小水线面流线型船体和安装于每个船体后方的船用螺旋桨,推进方式采用双螺旋桨差速推进;空中航行依靠四个四旋翼用螺旋桨和配套无刷电机,呈正四边形固定在救援平台正上方;本发明配备的远程救援物资投放装置采用简单可靠的门式结构;本发明可实现自主循迹和自主避障功能。本发明结合了小水线面双体船和四旋翼无人机的优点,利用其飞行功能可以实现不连续水域的快速穿越,在不具备常规救援船下水条件的水域,可以以飞行方式到达,增强了无人救援平台的环境适应能力,扩大了无人救援平台的工作范围。

    一种高速多体船的单步预测控制减摇方法

    公开(公告)号:CN112068437B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202010978084.1

    申请日:2020-09-17

    IPC分类号: G05B13/04 G05D1/08

    摘要: 本发明提供一种高速多体船的单步预测控制减摇方法,包括如下步骤:建立多体船耦合的垂向运动模型;对耦合的垂向运动模型进行数学变换,获得单输入单输出的解耦升沉与纵摇运动模型;设计有限时间观测器,在线估计多体船升沉运动与纵摇运动的耦合项,获得减摇补偿量;设计单步预测控制律,求解出升沉运动与纵摇运动的减摇反馈控制量;将补偿量与反馈控制量相加,通过减摇附体的控制分布矩阵逆运算,获得T型翼与压浪板控制攻角。本发明明显降低了多体船在运动中的升沉与纵摇。实现了将带有有限时间扩张观测器的预测控制方法应用到高速多体船纵向减摇。适用于多干扰,高船速的海上航行环境,能够有效降低海浪对多体船稳定性影响,提高多体船性能。

    一种水空两栖无人救援平台

    公开(公告)号:CN110481777A

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910766834.6

    申请日:2019-08-20

    IPC分类号: B64C35/00 B63C9/01 B64D1/12

    摘要: 本发明提供一种水空两栖无人救援平台,既可以在水面航行,又能在空中飞行,两种航行模式可快速自由切换,水面航行依靠两个小水线面流线型船体和安装于每个船体后方的船用螺旋桨,推进方式采用双螺旋桨差速推进;空中航行依靠四个四旋翼用螺旋桨和配套无刷电机,呈正四边形固定在救援平台正上方;本发明配备的远程救援物资投放装置采用简单可靠的门式结构;本发明可实现自主循迹和自主避障功能。本发明结合了小水线面双体船和四旋翼无人机的优点,利用其飞行功能可以实现不连续水域的快速穿越,在不具备常规救援船下水条件的水域,可以以飞行方式到达,增强了无人救援平台的环境适应能力,扩大了无人救援平台的工作范围。