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公开(公告)号：CN111025269B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN201911314228.7
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人传感器安装偏差估计方法，通过建立水面航行状态机器人航行位姿的因子图模型，基于卫星定位模块的真值反馈，利用非线性优化方法，实现水下机器人艏向测量的常值线性加性误差α和水下机器人前进速度、横移速度的非线性乘性误差cos(β)和sin(β)的估计，补偿航位推算模块与卫星定位模块间的位置偏差。实现传感器安装偏差的鲁棒估计，提高航位推算模块的计算精度，进而提高水下机器人的定位精度。减少机器人出水校准次数，提高作业效率，满足长时间水下航行的需求。
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公开(公告)号：CN111930116B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202010724118.4
申请日：2020-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于UUV编队控制技术领域，具体涉及一种基于栅格法的大规模UUV集群编队队形形成方法。本发明将UUV集群编队队形形成空间划分为栅格空间的行区域和列区域，可以有效的避免编队队形形成过程中UUV之间的碰撞。本发明使用粒子群优化算法对列分散、行分散、列机动和行机动四个机动过程的总路线进行统一规划，可以实现UUV集群编队队形形成过程中的有序机动协调，有利于实现大规模UUV集群的编队队形形成。本发明中，UUV集群之间的信息交互量少，计算简单，规划速度快，协调机动逻辑分明，易于工程实现。
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公开(公告)号：CN115061465A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210693362.8
申请日：2022-06-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于多AUV协同控制技术领域，具体涉及一种基于蚁群算法的多AUV协同目标搜索方法。本发明基于蚁群算法的协同性，设计了结合概率地图的目标搜索策略，并结合预测控制优化了搜索策略。本发明中目标搜索效率更高，协同性高。在未知环境中，防止多AUV的目标搜索可能出现重复搜索的情况，AUV会尽量的避免搜索其他AUV搜索过的地区。本发明可以进行大范围的搜索。相对于单AUV，多AUV的协同目标搜索可以进行大范围的目标搜索，收缩时间更快。
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公开(公告)号：CN111337930B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202010195576.3
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提公开了一种AUV目标搜索方法，包括：声呐探测模型的建立、环境感知地图的建立和基于改进吸引源的目标搜索方法。本发明在无先验信息的未知水下环境中通过声呐传感器实时探测周围环境信息，创建并更新了各类环境感知地图，改进信息素的释放机制，使AUV在搜索区域覆盖率较大的情况下针对目标存在概率较低的区域进行回访，避免由于检测概率问题而遗漏目标，防止AUV在已搜索区域进行重复搜索，在搜索区域各个对角设置待激活吸引源，通过激活待激活吸引源更容易搜索到边角的目标，制定各个环境感知地图的更新公式以及搜索收益函数，使AUV做出最大收益的移动决策，在保证搜索的可靠性与稳定性的同时提高搜索效率。
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公开(公告)号：CN110333369B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910617653.7
申请日：2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了基于水面GPS校正的UUV的DVL测速系统及自适应去噪方法，包含如下步骤：步骤(1)：令UUV在水面航行，DVL测出UUV的对海底速度，GPS测出UUV的速度；步骤(2)：将DVL测出的UUV的对海底速度和GPS测出的UUV的速度输入数据比对模块，再得到DVL测速噪声成型滤波器；基于DVL测速噪声成型滤波器得到DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器；步骤(3)：UUV水下航行时，先使DVL测出的UUV的对海底速度输入DVL测速噪声成型滤波器将有色噪声白化得到含有白噪声的速度信息，然后将含有白噪声的速度信息输入DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器，得出精准的速度信息；步骤(4)：重复步骤(3)。本发明测速准确度高，得到的速度信息更精准，可以用于闭环控制及导航。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112082557A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010959775.7
申请日：2020-09-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于UUV航行运动路径规划领域，具体涉及基于贝塞尔拟合的UUV海底地形跟踪滚动路径生成方法。本发明采用基于慎思式路径滚动生成的UUV海底地形跟踪方法能够实现对未知复杂海底地形的跟踪，规划生成的跟踪路径安全性好，可以最大程度地避免与海底地形的碰撞。本发明采用贝塞尔拟合的方法生成跟踪路径，可以很好的实现UUV与海底地形的定高跟踪匹配，特别是对于剧烈变化地形的定高跟踪效果较好。本发明不需要海底地形的先验知识，实现了UUV对海底地形的在线探测、规划与跟踪的统一，且计算量小、实时性好，利于工程实现。
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公开(公告)号：CN111337930A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010195576.3
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提公开了一种AUV目标搜索方法，包括：声呐探测模型的建立、环境感知地图的建立和基于改进吸引源的目标搜索方法。本发明在无先验信息的未知水下环境中通过声呐传感器实时探测周围环境信息，创建并更新了各类环境感知地图，改进信息素的释放机制，使AUV在搜索区域覆盖率较大的情况下针对目标存在概率较低的区域进行回访，避免由于检测概率问题而遗漏目标，防止AUV在已搜索区域进行重复搜索，在搜索区域各个对角设置待激活吸引源，通过激活待激活吸引源更容易搜索到边角的目标，制定各个环境感知地图的更新公式以及搜索收益函数，使AUV做出最大收益的移动决策，在保证搜索的可靠性与稳定性的同时提高搜索效率。
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公开(公告)号：CN110400347A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910553054.3
申请日：2019-06-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/73
Abstract: 本发明公开一种判断遮挡及目标重定位的目标跟踪方法，属于目标检测跟踪领域。本发明包括：对任一目标跟踪过程，利用置信度函数的变化粗略判断是否出现遮挡；对初步判断为遮挡的区域，计算目标Local Binary Pattern特征与预选框Local Binary Pattern特征的巴氏距离，进一步确认是否遮挡；对于局部遮挡的情况，采用多峰值重定位的方法进行目标遮挡后的定位；对于严重遮挡或长时遮挡，则采用SVM(Support Vector Machine)检测重定位方法来进行准确定位。本发明能准确判断目标遮挡的情况，并有效解决遮挡过后目标重定位的问题。
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公开(公告)号：CN109782807A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910176368.6
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种回形障碍物环境下的AUV避障方法，属于水下无人航行器智能控制技术领域。本发明把声呐探测的障碍物数据通过轮廓凸算法和贝塞尔插值将障碍物边界简化，利用预测导引视域航迹段算法设计出回形障碍物环境下的避障航迹。考虑到回形障碍物的复杂多样性，很容易使得AUV陷入障碍物无法逃出的问题，算法结合避障权值函数得出全局最优预测避障参数，利用历史航迹与当前形成的导引视域航迹段，得出相应的避障预测轨迹方向，然后利用导引方法使得AUV成功实现检测到回形障碍物内部的目标，并能逃离出回形障碍物，实验数据结果可以看出本发明所提算法有更好的环境适应性、避障执行效率高，具有成功逃离障碍物陷阱的能力。
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公开(公告)号：CN109166132A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201810779433.X
申请日：2018-07-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种可变初始距离符号函数的侧扫声呐图像目标识别方法，属于声呐图像的目标识别领域。本发明为解决CV模型对初始符号距离函数位置和形状不敏感，在曲线演化过程中易将噪声视为目标，以噪声灰度计算目标灰度均值易造成目标丢失的问题，加入一种改变初始距离符号函数的位置和形状的方法，选择合适的初始符号距离函数的形状和位置拟合目标特征灰度值和范围。本发明的优点是在目标偏离图片中部位置时准确找到目标的位置；在图片中大的噪声情况下提取出清晰完整的目标轮廓；该方法简单可靠，易于实现，计算量小，准确性好，提高了侧扫声纳目标识别的可行性与实用性，对今后无人潜航器在水下作业任务等方面的发展有着积极意义。
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