公开(公告)号：CN119494454A

公开(公告)日：2025-02-21

申请号：CN202510080922.6

申请日：2025-01-17

Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 ,  哈尔滨工程大学

Inventor： 付金宇 ,  李晔 ,  林保航 ,  马腾 ,  王博 ,  沈海龙 ,  张强 ,  刘竟成

IPC: G06Q10/047 ,  G06Q10/0631 ,  G06F18/2321

Abstract: 本公开提供了一种多无人艇的任务分配和路径规划方法及系统，所述方法包括：获取目标区域的全域地图；确定目标区域所包括的任务点，基于所述全域地图，对所述任务点进行聚类，得到多个任务区，其中，所述任务区的数量与无人艇的数量相同；根据所述任务区的聚类中心的位置和所述无人艇的位置，将所述无人艇与所述任务区进行匹配，每艘无人艇对应一个任务区；针对每个任务区，对所述无人艇进行路径规划，使所述无人艇完成对所有任务点的资源补给。应用本方法，可以使对任务点的资源补给实现无人化，减少人力物力的消耗，每艘无人艇负责对应任务区的任务点的资源补给，每艘无人艇之间互不干扰，提高资源补给的效率。

公开(公告)号：CN111062172B

公开(公告)日：2022-12-16

申请号：CN201911307845.4

申请日：2019-12-18

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 苏广胜 ,  李宁宇 ,  沈海龙 ,  张传林 ,  余磊 ,  苏玉民

IPC: G06F30/28 ,  G06T17/00 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及一种基于FLUENT动网格技术黄貂鱼模型的自主游动模拟方法，属于仿生流体力学技术领域。包括采集黄貂鱼运动试验数据；使用三维扫描仪对鱼体进行扫描，得到黄貂鱼的三维模型；将所有标记点的坐标数据输入MATLAB中，通过数据处理，得到黄貂鱼的运动规律；编写UDF文件；导入模型，建立流域，划分网格；设置FLUENT计算工况文件；根据FLUENT计算结果，对黄貂鱼模型的水动力性能参数和流场进行分析，揭示其MPF波动推进的内在机制。本方法既可得到黄貂鱼启动时的流场变化，也可得到黄貂鱼巡游时一个周期内的流场信息，同时本方法一个工况就能够模拟出黄貂鱼模型从启动到巡游的整个过程，最终得到准确巡游速度，大大减少了计算时间，应用前景广阔。

公开(公告)号：CN110837255B

公开(公告)日：2022-07-15

申请号：CN201911084660.1

申请日：2019-11-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 庄佳园 ,  张磊 ,  王博 ,  孙寒冰 ,  罗靖 ,  苏玉民 ,  曹建 ,  沈海龙

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明提供的是一种适用于高速水面无人艇的自主危险规避方法。步骤1：获取当前无人艇状态、指令信息以及周围障碍物信息；步骤2：通过高可信局部环境建模方法建立无人艇环境模型；步骤3：输出当前环境模型中已稳定障碍物信息；步骤4：通过基于速度障碍物的高可靠航向稳定保持方法得到新的指令信息；步骤5：输出新的指令信息。本发明可以有效提高无人艇探测范围内的障碍物位置、尺寸的可信度；该方法可同时避免不必要的航向调整，有效的保证了高速无人艇自主航行的安全性。大量高速自主危险规避试验(≥40节)证明本发明可以在不同实际海洋环境中保证高速无人艇自主安全航行。

公开(公告)号：CN113581373B

公开(公告)日：2022-06-17

申请号：CN202110870486.4

申请日：2021-07-30

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 沈海龙 ,  王璐瑶 ,  张上浩 ,  苏玉民

IPC: B63B21/60 ,  B63B21/58 ,  B63B21/56

Abstract: 本发明公开一种船间自动挂钩与脱钩装置，包括锁定装置和捕捉装置，锁定装置包括第一锁定机构和第二锁定机构，第一锁定机构和第二锁定机构中的一者用于安装在船只船尾，另一者用于安装在船只船艏，第一锁定机构和第二锁定机构之间能够自动锁紧连接和自动解锁分离，以实现前后船只之间的自动挂钩与脱钩；捕捉装置安装于船只船尾，包括捕捉网和捕捉网张紧与传动机构，捕捉网能够在前后船只挂钩之前，对后船捕捉，并拉动后船向前船船尾靠近。本发明能够实现“海上列车”舰艇编队船与船间的自动挂钩与脱钩，可以实现两艘以上各类舰艇和船舶的纵向首尾无间隙连接，实现“海上列车”舰艇编队的编队重构，并提升“海上列车”的整体耐波性，实用性强。

公开(公告)号：CN109375637B

公开(公告)日：2022-03-18

申请号：CN201811032862.7

申请日：2018-09-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  杜廷朋 ,  姜权权 ,  姜文 ,  贾琪 ,  李晔 ,  成昌盛 ,  沈海龙 ,  张强

IPC: G05D1/08

Abstract: 本发明属于舰船运动自动控制领域，具体涉及一种舰船用融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法；包括在紧格式无模型自适应控制算法的基础上引入比例项和微分项构成融合PD型CFDL_MFAC算法；将神经网络控制与PD_CFDL_MFAC算法相结合提出融合神经网络PD的紧格式无模型自适应航向控制算法；计算航向偏差e(k)，其中e(k)＝y*(k)‑y(k)等。本发明通过比例项和微分项的引入，提高了算法的自适应性以及抵抗外界不确定干扰的能力。

公开(公告)号：CN114035566A

公开(公告)日：2022-02-11

申请号：CN202111049357.5

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 黄兵 ,  王巍凯 ,  张宇航 ,  张磊 ,  苏玉民 ,  沈海龙 ,  庄佳园

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了无人艇有限时间抗饱和控制器的设计方法、系统及装置，属于无人水面艇运动控制技术领域，解决受到外部干扰、模型不确定性和输入饱和约束的无人艇分布式编队控制问题的问题。本发明的方法包括：建立单艘无人艇的数学模型，获取单艘无人艇的三自由度的动力学模型,并对三自由度的动力学模型进行转换；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的跟踪误差动力学模型，获取单艘无人艇的跟踪误差和跟踪误差的导数；根据转换的三自由度的动力学模型，建立编队系统的动力学模型；根据单艘无人艇的数学模型、编队系统的跟踪误差动力学模型和编队系统的动力学模型设计有限时间抗饱和控制器。本发明适用于对多无人艇的分布式编队控制。

公开(公告)号：CN113848958A

公开(公告)日：2021-12-28

申请号：CN202111049382.3

申请日：2021-09-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 张磊 ,  黄子玚 ,  黄兵 ,  毛磊 ,  庄佳园 ,  苏玉民 ,  沈海龙

IPC: G05D1/06

Abstract: 本发明公开了一种基于四元数的全驱动抗退绕水下机器人有限时间容错轨迹跟踪控制方法，包括：建立基于四元数的水下机器人运动数学模型；通过水下机器人运动数学模型获取水下机器人的运动状态信息及参考轨迹，建立轨迹跟踪误差动力学方程；结合双曲正切函数设计非线性快速终端滑模变量；考虑到未知的外界扰动和时变的惯性参数，根据轨迹跟踪误差动力学方程和非线性快速终端滑模变量设计自适应容错控制器。该方法解决了全驱动水下机器人的轨迹跟踪控制问题，考虑到未知的洋流扰动、时变的惯性参数以及执行机构故障的影响，实现了水下机器人在有限时间内跟踪上期望轨迹。

公开(公告)号：CN112572718B

公开(公告)日：2021-10-01

申请号：CN202011343769.5

申请日：2020-11-25

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 苏广胜 ,  沈海龙 ,  余磊 ,  李宁宇 ,  苏玉民 ,  张磊 ,  庄佳园 ,  黄兵 ,  王博

IPC: B63B71/00

Abstract: 本发明属于仿生流体力学技术领域，具体涉及一种仿生柔性鳍水动力性能测量实验装置及方法。本发明可以通过调节仿生柔性鳍的运动频率、水槽中水流的大小和齿轮组的初始相位差，测量柔性鳍在不同斯托罗哈数、雷诺数下的推力、运动模式下的水动力性能。本发明中仿生柔性鳍两侧弦长中间位置设有颜料释放口，分别储存两种颜色的颜料，在仿生柔性鳍运动时，颜料会向水中扩散，实现仿生柔性鳍周围流场的可视化；消波板能减少自由液面对于柔性鳍尾流中涡系的干扰，保证测量结果的准确性。本发明采用小型步进电机和齿轮组带动柔性鳍运动，六分力天平进行测量，鳍表面播撒颜料的方案，结构简单，易于测量仿生柔性鳍的水动力性能并可视化周围流场。

公开(公告)号：CN109508022B

公开(公告)日：2021-09-10

申请号：CN201910032665.3

申请日：2019-01-14

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜文 ,  廖煜雷 ,  成昌盛 ,  李姿科 ,  李志晨 ,  范佳佳 ,  沈海龙

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明涉及海洋溢油回收技术领域，具体涉及一种基于分层制导与拖曳力补偿的双无人艇协同溢油围捕方法。根据已知的双艇、溢油区位置以及溢油漂移速度，由平行导引律得到虚拟领航者下一时刻规划位置；采用LOS法计算出无人艇的期望艏向，并利用艏向控制算法得到无人艇的控制舵角，完成轨迹跟踪；利用在线重新规划双艇期望点位置的方法以及期望速度的计算原理，对误差进行补偿；最终将期望舵角下达给无人艇自动舵装置，使两艘无人艇驶向溢油区完成围捕；相对于现有的溢油围捕技术，本发明能够对轨迹跟踪的误差进行补偿，提高双艇轨迹跟踪精度，实现双无人艇协同高效拖曳围油栏进行围捕溢油工作。

公开(公告)号：CN112572718A

公开(公告)日：2021-03-30

申请号：CN202011343769.5

申请日：2020-11-25

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 苏广胜 ,  沈海龙 ,  余磊 ,  李宁宇 ,  苏玉民 ,  张磊 ,  庄佳园 ,  黄兵 ,  王博

IPC: B63B71/00

Abstract: 本发明属于仿生流体力学技术领域，具体涉及一种仿生柔性鳍水动力性能测量实验装置及方法。本发明可以通过调节仿生柔性鳍的运动频率、水槽中水流的大小和齿轮组的初始相位差，测量柔性鳍在不同斯托罗哈数、雷诺数下的推力、运动模式下的水动力性能。本发明中仿生柔性鳍两侧弦长中间位置设有颜料释放口，分别储存两种颜色的颜料，在仿生柔性鳍运动时，颜料会向水中扩散，实现仿生柔性鳍周围流场的可视化；消波板能减少自由液面对于柔性鳍尾流中涡系的干扰，保证测量结果的准确性。本发明采用小型步进电机和齿轮组带动柔性鳍运动，六分力天平进行测量，鳍表面播撒颜料的方案，结构简单，易于测量仿生柔性鳍的水动力性能并可视化周围流场。