一种基于迭代临近搜索的极坐标系目标栅格集合求解方法

    公开(公告)号:CN110245202B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN201910475309.9

    申请日:2019-06-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于迭代临近搜索的极坐标系目标栅格集合求解方法,属于应用数学领域。本发明通过迭代的方式搜索满足指定约束条件的临近栅格,逐步并入已有目标栅格集合,从而在极坐标系下实现针对指定目标的目标栅格集合扩张和求解。本发明的优点在于:能够在极坐标系下精确计算用户约束条件下的栅格集合,一方面突破了以往的移动窗口法在极坐标系下由于误差较大而不能适用于精确计算的不足,另一方面依据用户约束条件,可以实现代表任意几何形状的栅格集合求解;适用范围广,不仅可用于极坐标系,也可以应用于直角坐标系。

    立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法

    公开(公告)号:CN109213180B

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN201810776783.0

    申请日:2018-07-13

    Abstract: 本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先,水面释放的AUV将依靠自身重力下潜,当距底高度为60米时,若此时下潜速度超过2m/s,则立即抛载;否则继续下潜,应抛载高度由操纵性仿真给出,AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度,若悬浮高度不等于工作高度,则开启垂向推进器,通过Bang‑Bang控制迅速将AUV定位到工作高度,当AUV到达工作高度后,控制器切换为S面控制,使AUV动力定位在工作高度,开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度,提高了抛载的安全性以及准确性,节省了下潜时间,提高了作业效率。

    基于有效节点筛选的AUV地形匹配定位方法

    公开(公告)号:CN107727096B

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN201710833352.9

    申请日:2017-09-15

    Abstract: 本发明的目的在于提供基于有效节点筛选的AUV地形匹配定位方法,根据推算导航的输出结果确定搜索范围,再确定搜索范围后再利用测量地形数据与先验地形进行初步的匹配定位并获得匹配后的地形测量误差估计,然后分别计算节点的有效性和二次搜索范围,根据有效节点矩阵和二次搜索范围进行二次精确匹配定位,最后输出匹配定位结果。本发明所采用的初匹配与精细搜索匹配相结合的匹配定位方法有效的增加了搜索配准的效率同时提高定位精度。

    欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN106950974B

    公开(公告)日:2020-07-28

    申请号:CN201710258682.X

    申请日:2017-04-19

    Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一:将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列;二:将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段,进行惯性坐标系下的投影,在水平面形成二维直线,在垂直方向形成深度和高度坐标序列;三:对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制,控制器采用分层的结构,位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角,位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度;四:进行目标直线段的更替,完成每个目标直线段的跟踪,最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业,具有一定的抗海流干扰能力。

    一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法

    公开(公告)号:CN106885576B

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201710094805.0

    申请日:2017-02-22

    Abstract: 本发明提供的是一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法。(1)地形匹配定位的搜索区间估计;(2)未知潮差和测量误差情况下的地形匹配定位;(3)测量误差估计和定位置信区间估计;(4)定位误差估计;(5)多点地形匹配定位初航迹偏差估计;(6)航迹关联与误定位点剔除;(7)航迹二次拟合。本发明的优点是结合了推算导航在时域和空域都缓慢变化而地形匹配定位结果在时域和空域不具有扩散性的特点,在航迹线上获得多个密集的地形匹配定位点,多点的定位信息拟合推算导航的航迹线从而使得定位的精度和可靠性大幅增加。

    一种变海况自驱收放式波浪推进翼

    公开(公告)号:CN107264759B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201710502469.9

    申请日:2017-06-27

    Abstract: 本发明公开了一种变海况自驱收放式波浪推进翼,属于波浪能的收集和转换领域。包括摆动式水翼、传动连杆、蓄气装置、储气罐、动力输出杆、收放套杆、限位弹簧和收放弹簧。低海况下摆动式水翼受到收放弹簧的向上拉力,被拉离水面靠近航行器下表面,从而减小航行器的航行阻力,达到一定海况等级时,摆动式水翼克服限位弹簧的拉力向下运动,浸没到水线面以下,收集波浪能驱动水面航行器航行,航行器重新处于持续低海况状态时,储气罐内气压将逐渐减小,摆动式水翼受收放弹簧回复力作用,重新被拉回水面以上,从而实现不同海况下的自驱收放。本发明可减小低海况下航行阻力、节约水面航行器能源,有助于水面航行器的长期航行。

    一种适用于全海深AUV的浮力测量方法

    公开(公告)号:CN109000838A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810515162.7

    申请日:2018-05-25

    Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的浮力测量方法。通过挂载不同质量的下潜抛载P1和P2来得到两个不同的受力方程构成二元一次方程组,对其求解得到全海深AUV无动力下潜的时受力表达式中,粘滞阻力系数D(v)和AUV载体本身的浮力BAUV这两个未知量,以达到测定全海深AUV在某个深度剖面处的浮力的目的。本发明不仅适用于全海深AUV无动力下潜过程中的浮力测定,还可以适用于深海AUV无纵倾的下潜过程。

    一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法

    公开(公告)号:CN108844484A

    公开(公告)日:2018-11-20

    申请号:CN201810776547.9

    申请日:2018-07-13

    Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法。除了具有普通AUV控制舱的功能之外,同时具有控制舱周围环境视频信息采集记录功能,舱体内装配有灯光示位装置,便于夜间搜索与定位AUV,控制舱采用高硼硅玻璃球形耐压壳,玻璃不阻碍电磁波传波,同时透光性好,将通信定位装置的天线内置,开口数量和水密接插件的使用大幅减少,通信定位装置与灯光示位装置由独立电源进行供电,在AUV自身能源耗尽时控制舱中布置的太阳能电池板及能量管理模块可为独立电源充电,同时一种分时工作模式被采用,避免不必要的能源浪费,可大大延长AUV在等待救援时卫星通信与位置指示装置的工作时间,提高安全回收AUV的可靠性。

    基于有效节点筛选的AUV地形匹配定位方法

    公开(公告)号:CN107727096A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710833352.9

    申请日:2017-09-15

    Abstract: 本发明的目的在于提供基于有效节点筛选的AUV地形匹配定位方法,根据推算导航的输出结果确定搜索范围,再确定搜索范围后再利用测量地形数据与先验地形进行初步的匹配定位并获得匹配后的地形测量误差估计,然后分别计算节点的有效性和二次搜索范围,根据有效节点矩阵和二次搜索范围进行二次精确匹配定位,最后输出匹配定位结果。本发明所采用的初匹配与精细搜索匹配相结合的匹配定位方法有效的增加了搜索配准的效率同时提高定位精度。

    面向溢油围捕的柔性连接式双无人艇自主协同方法

    公开(公告)号:CN107168341A

    公开(公告)日:2017-09-15

    申请号:CN201710563410.0

    申请日:2017-07-12

    Abstract: 本发明公开了一种面向溢油围捕的柔性连接式双无人艇自主协同方法,(1)根据溢油所在位置、无人艇初始位置与柔性连接式无人艇的动力学特性,规划出一条满足多个约束条件的航行轨迹;(2)对得到的航行轨迹进行轨迹跟踪;(3)在进行轨迹跟踪过程中,为确保双无人艇能够完成任务,并减小柔性连接作用力和力矩的不利影响,采用基于模糊零空间的行为融合方法,根据所述柔性连接作用力和力矩的影响、实时地修正无人艇的期望艏向与航速;(4)无人艇的运动控制器解算出控制指令,驱使无人艇的实际艏向与航速达到期望值。本发明利用模糊零空间方法有效消除柔性连接作用力和力矩产生的不利影响,实现了柔性连接式双无人艇的自主协同控制。

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