公开(公告)号：CN116931565A

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN202310730951.3

申请日：2023-06-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 包政凯 ,  彭晨 ,  白阳 ,  王昱瑶 ,  刘志林

IPC分类号： G05D1/02

摘要： 一种船舶自适应舵极坐标模型参考自适应航迹控制方法及系统，属于船舶自适应舵航迹控制技术领域，本发明为解决现有航迹控制算法存在航迹控制精度较低、对复杂航行条件适应能力较差、在复杂环境下安全稳定性不足等问题而提出的。技术要点：步骤一：初始化控制律参数初值以及自适应学习率，并设置回转半径和转向角速度；步骤二：根据船舶运动状态计算更新直角坐标系到极坐标系的转换矩阵；步骤三：计算预设半径回转模型参考自适应控制律；步骤四：计算参考模型运动状态与实船运动状态的差。本发明将直角坐标系下的船舶运动学和动力学方程首先转换到极坐标系下，在极坐标下设计了船舶自适应舵模型参考自适应航迹控制率和参数自适应率，用于船舶圆弧航迹的高精度跟踪控制。

公开(公告)号：CN116956709A

公开(公告)日：2023-10-27

申请号：CN202310738354.5

申请日：2023-06-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 包政凯 ,  王昱瑶 ,  白阳 ,  彭晨 ,  刘志林

IPC分类号： G06F30/27 ,  G06F18/2321 ,  G06F17/16 ,  G06F17/18 ,  B63B71/10 ,  G06F119/14 ,  G06F111/08

摘要： 一种基于MMG‑GMM的船舶数字孪生动力学模型聚类方法及系统，属于船舶动力学建模领域。本发明为了应对复杂多变的环境下船舶的运动仿真和切换控制器，并能兼容传统的船舶运动控制器和状态观测器算法以及节省计算机计算和存储资源而提出的。技术要点：以单次船舶转向运动控制为单位，分割船舶运动数据段，并使用数据平滑算法平滑数据，同时求出运动数据对时间的一阶和二阶导数；使用上一步骤的到的平滑数据辨识简化MMG模型参数估计值，模型辨识方法不限；基于BFGS拟牛顿法使用上述平滑数据对船舶模型参数估计值进行优化；基于SD聚类指标对MMG模型进行聚类分析，得到MMG‑GMM模型。该模型应对复杂多变的环境下的船舶数字孪生运动仿真和孪生同步切换控制器设计有实际工程意义。

公开(公告)号：CN116910988A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202310734282.7

申请日：2023-06-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 包政凯 ,  白阳 ,  彭晨 ,  王昱瑶 ,  刘志林

IPC分类号： G06F30/20 ,  G05B13/04 ,  G06F30/15 ,  G06F18/2415

摘要： 一种基于贝叶斯估计的船舶模型参数在线辨识方法及系统，属于船舶模型参数辨识邻域。为了提升船舶模型参数在线辨识的精度而提出的。技术要点：本发明将贝叶斯估计理论应用于船舶模型参数在线辨识，通过似然函数和参数先验来求取后验概率，再通过后验概率最大原理求得贝叶斯估计结果，随后根据条件数和相关性系数对数据进行加权，提升参数辨识的精度，发明成果将应用到实船，为船舶运动控制器设计和优化提供参数依据。根据已知的在线测量数据段，求取似然函数；(根据贝叶斯最大后验定理，利用先验和似然函数求取后验概率，再使得后验概率取得其最大值，得到相应的贝叶斯估计结果；根据条件数和相关性系数对数据进行加权，得到加权后后验概率函数，根据上述步骤得到自动加权贝叶斯估计方法。

公开(公告)号：CN117710458A

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202311717067.2

申请日：2023-12-13

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 付威 ,  朱齐丹 ,  梁镇河 ,  王子博 ,  王昱瑶 ,  韩帅 ,  孔令鑫 ,  张鑫

IPC分类号： G06T7/73 ,  G06T7/77 ,  G06T7/68 ,  G06V10/44 ,  G06V10/75 ,  G01B11/00 ,  G01B11/02 ,  G01B11/03

摘要： 本发明提供一种基于双目视觉的舰载机着舰过程相对位置测量方法及系统，涉及航母与计算机视觉领域，为解决现有技术中缺少基于视觉导航系统的舰载机着舰过程中的高度和横向偏差信息获取方法的问题。包括：步骤一：获取航空母舰及水面区域的双目图像，提取航母甲板平面特征点；步骤二：将特征点进行匹配，并根据相机参数矩阵计算特征点的三维坐标；步骤三：并计算舰载机到甲板平面的相对高度；步骤四：计算消影点坐标以及甲板尾部标线坐标，以获取跑道中线方程；步骤五：根据跑道中线方程筛选中线附近的特征点，拟合得获得相机坐标系下跑道中线方程；步骤六：根据甲板平面方程以及跑道中线方程，计算舰载机的横向偏差距离。提升了舰载机的着舰精度。

公开(公告)号：CN116862880A

公开(公告)日：2023-10-10

申请号：CN202310855988.9

申请日：2023-07-13

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 蔡成涛 ,  韩锐 ,  郑丽颖 ,  黄星辉 ,  周文涛 ,  王昱瑶

IPC分类号： G06T7/00 ,  G06V10/40 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/048 ,  G06N3/08

摘要： 本发明公开了一种融合卷积和注意力机制的无参考图像质量评估方法，包括：对输入图像进行预处理，获取处理后的图像；通过加入双注意力的深度卷积神经网络提取所述处理后的图像的特征，对图像特征进行加权处理，并基于全局平均池化操作对所述图像特征进行压缩处理，利用全连接层预测图像质量分数。本发明采用更深卷积网络结构，特征提取更加全面；同时，深层卷积融合双注意力机制组合有效特征信息，从而提升图像质量预测精度。

公开(公告)号：CN116699995A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310731003.1

申请日：2023-06-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 包政凯 ,  彭晨 ,  白阳 ,  王昱瑶 ,  刘志林

IPC分类号： G05B13/04

摘要： 一种船舶自适应舵航迹保持积分最优控制方法及系统，属于船舶自适应舵航迹控制技术领域。为解决间接式航迹控制航迹跟踪精度低效果较差、以及直线航迹跟踪遭遇的风浪流干扰偏航等问题而提出的。技术要点：根据船舶航速u0和目标航向偏差ψr更新系统矩阵A；选取精度、能耗平衡参数矩阵，求解ILQR黎卡提方程得到最优控制方差矩阵；计算ILQR控制器比例微分系数矩阵，根据临界阻尼原理计算积分系数矩阵；设置噪声方差阵，求解GESO黎卡提方程得到观测方程阵；计算GESO观测增益,根据临界阻尼原理计算观测积分增益矩阵；计算GESO状态观测结果x和ILQG控制率；循环上述步骤即可控制船舶沿设定的直线航迹行驶。本发明能够有效的解决直线航迹跟踪遭遇的风浪流干扰偏航问题，使得闭环系统具有良好的鲁棒稳定性，同时减少单位时间的操舵次数，降低操舵能耗；经过大量测试，具有先进的性能。