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公开(公告)号：CN118351145A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410523480.3
申请日：2024-04-28
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 本发明提出了一种拥挤环境下基于机器视觉的自适应多目标跟踪方法，旨在解决拥挤场景中的目标跟踪问题。通过结合级联RANSAC和USAC方法来消除相机运动造成的误差，并通过卡尔曼滤波器进行补偿，以提高跟踪的稳定性。该跟踪器利用卡尔曼滤波器估计的轨迹与实际检测结果，计算IoU距离、马氏距离与外观特征的余弦距离，融合这些信息以形成成本矩阵，并通过全局线性匹配实现有效的数据关联。最后根据检测置信度调整噪声协方差矩阵，优化卡尔曼滤波的更新过程，以准确预测未来帧。在MOT17和MOT20数据集上的测试结果显示出本发明在复杂和拥挤环境下的高跟踪精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117150901B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202311109197.8
申请日：2023-08-31
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06F17/16 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及一种节约通信资源的动力定位船位置观测器设计方法，所述方法包括：建立动力定位船的三自由度动力学模型和运动学模型；引入采样数据系统，计算当前状态和采样状态之间的误差；基于反馈控制技术，设计离散时间输出反馈观测器；通过状态估计，提出一种离散时间动态事件触发条件来确定通信时刻，获得节约通信资源的事件触发最优控制律来实现系统的鲁棒稳定，使控制输入有界。所提出观测器设计方法，使船舶可以更稳定地保持在期望状态，使用更少的通信资源来保证观测性能，降低信号传递次数，减少了计算负担，不会产生不必要的信道占用。此外，提供最小采样时间的正下界以避免Zeno行为，即在有限的时间内出现无限次事件。
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公开(公告)号：CN118034161A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410304593.4
申请日：2024-03-18
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G05B19/042
摘要： 本发明是一种适用于海洋移动观测平台的旋柱协同稳定控制系统，属于海洋移动观测平台运动控制系统领域，旨在提高海洋移动观测平台运行的稳定性。具体步骤如下：建立旋柱升力模型和海洋移动观测平台非线性横摇模型，为旋柱协同稳定控制提供理论基础；设计基于RBF神经网络的滑模力矩控制器，接收总减摇力矩，预测横摇模型并生成控制律，确保输出跟踪期望；基于序列二次规划法建立协同分配控制器，实时获取旋柱状态并分配权重，优化分配减摇力矩，实现最优控制；采用电机随动系统快速响应期望转速，调整旋柱工作状态。本发明不但稳定效果好，而且兼顾各执行器的驱动功耗和动态性能，更有利于海洋移动观测平台的稳定作业和长途航行。
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公开(公告)号：CN117163219B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311198590.9
申请日：2023-09-15
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 本发明涉及一种考虑杆长杆间约束的船载栈桥前馈模糊控制方法，旨在解决船载栈桥控制系统时滞性大、响应速度慢和模型不精确问题。其包括：考虑支链驱动杆杆长、杆间以及运动学参数约束进行建模，获取驱动杆模型与运动目标；根据驱动杆电动缸模型，设计基于船载栈桥的前馈控制律，根据目标位姿与实际位姿之差，根据模糊自适应控制，结合阻抗控制方法，控制驱动杆调整六个电动缸的输出力，使其驱动关节，从而保持平台和目标船相对位置恒定，实现船载栈桥稳定平台的波浪补偿运动。本发明考虑杆长杆间约束的船载栈桥前馈模糊控制方法，可以精确实现船载栈桥的波浪补偿，具有良好的稳定性与快速性。
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公开(公告)号：CN117830571A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311868668.3
申请日：2023-12-30
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 本发明旨在解决传统粒子群方法在路径规划上对初始化条件敏感、参数调整困难、容易陷入局部最优解和收敛速度慢等问题，公开了一种多约束优化的UUV粒子群三维路径规划方法，具体包括：在传统粒子群算法的基础上，利用预先寻优对部分粒子进行初始化，并在起点和终点直线之间生成初始种群；寻优时引入模拟退火准则作为一种局部搜索机制，并在位置更新时根据模拟退火原理进行调整；当模拟退火无法更新个体时，通过一次变异操作增加了搜索空间；在粒子进行速度和位置更新时，对其上下界进行限制并修正，避免速度过大或过小导致粒子跑偏或停滞，同时避免粒子位置出现偏差而偏离地图；最后让部分个体进行局部搜索，以进一步提高收敛性能。
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公开(公告)号：CN117036408B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311054988.5
申请日：2023-08-22
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 本发明公开了一种动态环境下联合多目标跟踪的物体SLAM方法，完成在动态环境中对动态与静态对象的定位与建图任务。首先，为精确获得物体的运动区域，通过短时密集连接(STDC)网络进行语义分割得到运动物体掩膜，依据运动物体掩膜对特征点进行区分得到静态特征点与动态特征点。同时，将图像输入到单目3D目标检测(SMOKE)网络进行三维目标检测，并将检测结果输入到数据关联模块进行多目标跟踪。利用动静态特征点与数据关联后的目标位姿共同估计相机与动静态物体位姿。最后，依据动静态特征点、相机与动静态物体位姿进行跟踪优化，提升定位与建图精度。本方法与传统SLAM方法相比，有效提升了SLAM系统的鲁棒性，建立的地图语义明确、可解释性好。
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公开(公告)号：CN117109622B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311228563.1
申请日：2023-09-21
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G01C21/34
摘要： 本发明旨在解决传统蚁群方法在路径规划上容易陷入局部最优路径和迭代时间过长等问题，公开了一种多障碍物下双向搜索的UUV蚁群路径规划方法，具体包括：在传统蚁群方法基础上，针对大多数障碍物形状不规则，理想为栅格状且大小一致的障碍物；当传统蚁群方法，从起始点出发向目标点寻找路径上，引入一条从目标点出发向起始点的寻优路线，在两条寻优路径的加持下加快了寻优速度；并且引入了交叉点以及交叉点之间连通关系，同时在交叉点的数量上也加以限制避免计算缓慢，最后通过交叉点以及连通关系和信息素浓度值的快速回溯，找到最优路径。本发明减少了传统蚁群方法在路径规划上迭代时间，以及减少了易陷入局部最优解的可能性。
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公开(公告)号：CN117585118A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311552144.3
申请日：2023-11-20
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： B63B71/10
摘要： 本发明是一种考虑变径比的船用马格纳斯减摇装置优化平台。该平台首先通过参数输入模块，用于获取后续模块所需的参数信息进行一定的处理后，输送到相应工作模式中，最后输出至升力计算模块和平台仿真模块；其次通过升力计算模块引入变截面半径变化表达式，对变径圆柱减摇装置进行水动力分析得到其理论上升力变化规律；然后通过平台仿真模块接收上述模块输入的信息并对不同变径比的减摇装置进行仿真得出其水动力特性；最后通过决策分析模块，对仿真结果进行对比和分析并给出升力修正参数以及验证临界点选取的合理性。本发明扩展了减摇装置水动力性能的分析范畴，降低了计算误差，丰富了模型的构建，实现了对减摇装置在不同工况下的优化分析。
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公开(公告)号：CN117519136A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311372132.2
申请日：2023-10-21
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G05D1/43 , G05D109/30
摘要： 本发明提供一种考虑大曲率转弯的无人艇路径跟踪方法，包括：首先，建立无人艇的运动学与动力学数学模型；在此基础上，设计LOS导引算法，引入自适应观测器，实时观测并补偿漂角，引入内偏角与前视基准角，设计模糊算法以优化内偏角；然后，设计时变前视距离的LOS导引法；最后，设计PID‑GA控制器，利用遗传算法动态优化PID参数以适应环境变化，为加快遗传算法的运算速度，限定其优化的参数个数与参数取值范围。本发明针对大曲率转弯的无人艇路径跟踪问题，考虑到漂角未知且不是很小，使用带内偏角、时变前视距离的PID‑GA路径跟踪方法，避免了在期望路径外侧产生较大的稳态误差，降低了调节时间并减小了稳态误差。
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公开(公告)号：CN117421384A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311384144.7
申请日：2023-10-24
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 基于共视投影匹配的视觉惯性SLAM系统滑窗优化方法，涉及SLAM技术领域。本发明是为了解决现有视觉惯性SLAM系统后端的滑动窗口优化方法精度低的问题。本发明在不改变滑动窗口优化快速性的前提下，通过共视投影匹配关系改进滑动窗口优化方法，消除了“影子”地图点，提高了地图点精度；增加了关键帧成功匹配地图点的数量，扩大了关键帧的观测视野，新增了SLAM系统的视觉观测约束，从而提高了滑动窗口优化估计位姿的精度，进而提高了移动机器人的定位精度。
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