用于水下视觉导航与建图的图像增强方法、设备及介质

    公开(公告)号:CN117670684A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311571434.2

    申请日:2023-11-22

    摘要: 本申请的实施例涉及图像处理技术领域,公开了一种用于水下视觉导航与建图的图像增强方法、设备及介质,该方法包括:获取若干样本水下图像及其对应的参考图像,生成训练集和验证集;基于训练集和预设的损失函数对预构建的生成器和判别器进行训练,得到训练完成的生成器;将验证集中的各样本水下图像输入至训练完成的生成器中,根据训练完成的生成器的输出和各样本水下图像对应的参考图像,调整训练完成的生成器中的各超参数,得到增强模型;将待增强水下图像输入至所述增强模型中,获得增强后的图像,以进行视觉SLAM,从而快速改善原始水下图像的质量,提升图像中特征点的数量,保证水下视觉导航与建图可以顺利进行。

    一种声光融合导引的自主水下航行器鲁棒对接回收方法

    公开(公告)号:CN114003029B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202111065374.8

    申请日:2021-09-12

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明提出一种声光融合导引的自主水下航行器鲁棒对接回收方法,AUV以航路点导引方式依次完成航路点,并到达位于回收笼正前方的最后一个航路点,根据参考航向角以及水下航行器速度,采用模糊控制直线跟踪方法继续行驶,进行水下航行器自适应导引对接回收;并在接近回收笼的过程中,采用声光导引组合,根据超短基线USBL测量结果以及光学手段,结合航行器自身的经纬度,对回收笼的经纬度进行实时更新;当AUV调整到回收笼中心附近时,AUV相机识别到回收笼底部中心目标光源,AUV对回收笼底部中心目标光源进行自适应跟踪与位姿计算结果修正,完成水下航行器的自主对接。本发明能够实现AUV的水下回收,降低AUV能源消耗,同时避免发生不必要的碰撞,提高对接成功率。

    一种考虑控制分配的水下滑翔机被动容错控制方法

    公开(公告)号:CN115877856A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211226382.0

    申请日:2022-10-09

    IPC分类号: G05D1/06

    摘要: 本发明涉及一种考虑控制分配的水下滑翔机被动容错控制方法,针对水下滑翔机的纵向运动姿态控制,首先设计控制分配方法将具有相似控制作用的冗余执行机构的作用力合并,之后给出使代价函数最小的控制分配方案,最终添加滑模组件实现执行机构在发生失效故障、偏置故障及卡死故障情况下的稳定控制。相较于现有的控制器,本发明所设计的控制器能够在实现容错控制的前提下,保证在预先设计的时间内收敛到稳定状态,并且该预先设计的时间与系统的初始状态无关。

    参数自适应整定的水下滑翔机扩张状态观测器的设计方法

    公开(公告)号:CN115033006A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210595367.7

    申请日:2022-05-29

    IPC分类号: G05D1/06

    摘要: 本发明涉及一种参数自适应整定的水下滑翔机扩张状态观测器的设计方法,涉及水下滑翔机技术领域。通过设计一种线性状态观测器,并基于最小均方算法设计一种参数更新自适应律,实现线性扩张状态观测器自适应估计不可测状态变量和模型不确定项。本发明方法通过自适应更新带宽,可以实现对状态变量和模型不确定项更准确地估计,可以为抗干扰控制器设计提供参考;通过应用带宽更新律提高扩张状态观测器的自适应能力,无需人为设定参数,而且参数可以自适应整定。

    AUV编队方法、装置、计算机系统及可读存储介质

    公开(公告)号:CN114879664A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210421795.8

    申请日:2022-04-21

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明涉及一种AUV编队方法、装置、计算机系统及可读存储介质,属于自动控制技术领域。将AUV个体划分为领航者、协调者和跟随者,并设计不同角色的功能和协调策略,将其嵌入分布式模型预测控制DMPC框架中,计算不同角色的代价函数,将协调控制问题转化为最优控制问题,将分散分布的AUV组群聚集到目标区域并保持期望队形。分布式协调策略的因不依赖固定队形能够迅速做出调整以形成一个新的队形,当一个成员发生问题时对整体功能影响很小,完成的新编队队形能继续完成任务;分布式模型预测控制通过将整体优化问题分配到各个子系统,显著降低了计算量。

    一种基于事件触发策略的水下滑翔机鲁棒自适应航向角控制方法

    公开(公告)号:CN114509944A

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202210115219.0

    申请日:2022-02-06

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明提出一种基于事件触发策略的水下滑翔机航向角鲁棒自适应控制方法,该方法通过将横滚角视为虚拟控制,差动舵角视为实际控制输入,基于四阶非线性模型和反步法设计控制器。首先计算水下滑翔机航向角跟踪误差,设计横滚角的虚拟控制律。其次基于虚拟控制律和当前水下滑翔机横滚角,计算横滚角跟踪误差,得到差动舵角控制命令输入。为了降低执行器动作频率,设计了相对阈值事件触发条件,仅仅当触发条件被满足时将命令信号传递至舵机,对舵机供电。同时,设计了鲁棒自适应阻尼项以镇定模型不确定项和外界扰动。从仿真结果来看,系统能够比较好地跟踪期望信号,同时舵机动作频率显著下降,控制次数有效减少,节约了航向控制系统的能耗。

    一种基于事件触发策略的水下滑翔机俯仰角鲁棒自适应控制方法

    公开(公告)号:CN114460948A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210115217.1

    申请日:2022-02-06

    IPC分类号: G05D1/06

    摘要: 本发明提出一种基于事件触发策略的水下滑翔机鲁棒自适应俯仰角控制方法,首先计算水下滑翔机俯仰角跟踪误差,设计俯仰角速度的虚拟控制律。其次基于虚拟控制律和当前水下滑翔机俯仰角速度,计算角速度速度跟踪误差,再基于俯仰角与俯仰角速度跟踪误差,得到滑块位移控制命令输入。为了降低执行器动作频率,设计了固定阈值事件触发条件,仅仅当触发条件被满足时将命令信号传递至执行器。同时,设计了鲁棒自适应阻尼项以镇定模型不确定项和外界扰动。从仿真结果来看,在本发明所提出的事件触发鲁棒自适应控制器控制下,水下滑翔机的俯仰角跟踪误差收敛到零,系统能够比较好地跟踪期望信号。