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公开(公告)号：CN111025229B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN201911314472.3
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纯方位目标估计方法，在水下机器人进行被动声纳探测过程中，利用被动声纳提供的目标纯方位信息，结合基于图优化的估计模块和保证可观测性的路径规划模块，在机器人高精度航位推算的基础上，实现纯方位目标的非线性估计。本发明使得水下机器人在执行探测任务的过程中，能够利用连续观测信息，实现时间窗口内的最优估计，并充分利用水下机器人的机动能力，增强探测过程中的可观测性，满足目标探测过程的鲁棒性要求。
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公开(公告)号：CN108960421B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810577099.X
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种改进基于BP神经网络的水面无人艇航速在线预报方法。收集数据，挑选出需要的对预测速度有影响的四个体系指标；对所述的四个体系指标进行识别与处理和所有指标的无量纲化；对四个无量纲化后的体系指标数据进行主成分分析；对水面无人艇航速预测BP神经网络进行初始化；运用四个体系指标样本集对网络进行训练；对水面无人艇航速预测BP神经网络的泛化能力进行检验，进行分析并加以修正；通过修正后的水面无人艇航速预测BP神经网络，得到下一时刻无人艇的速度。本发明提供的水面无人艇的航速的预报方法结构清晰，逻辑性较强，易于编写计算机程序实现。本发明适用于水面无人艇航速预测及航迹规划，海面避障方面。
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公开(公告)号：CN108520089B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810165097.X
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 柔性连接的波浪滑翔器运动预测方法，具体步骤如下：(1)获取舵角信息(2)计算潜体受到的作用力(3)计算潜体受到的柔链拉力；(4)判断潜体受到垂向柔链拉力的方向，若为竖直向上，则返回(2)，若为竖直向下或为零，则存储当前时刻状态信息作为(5)初始状态，进入(5)；(6)计算浮体与潜体的距离，若距离小于柔链长度，则返回(5)；若距离大于柔链长度，则存储当前时刻状态信息作为(1)初始状态，返回(1)；若距离等于柔链长度，则进入(7)；(7)判断浮体与潜体相对运动趋势，若为相互靠近或在二者连线方向相对静止，则返回(5)；若为相互远离，则存储当前时刻状态信息作为1)初始状态，返回(1)。
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公开(公告)号：CN109344717B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN201811017259.1
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种多阈值动态统计的深海目标在线检测识别方法，属于机器视觉领域。本发明利用水下机器人平台充分考虑深海区域环境信息，对卷积神经网络中锚点产生矩形种类及数目进行修正；训练模型时，在损失函数模块中添加最小稳定数值检测程序，在稳定的最小值处停止训练得到最佳模型；改变制作的数据集中训练、验证和检测的图片的数量比例，得到不同的训练结果，选择检测和识别准确度最高的比例选练出来的模型来添加到水下机器人的视觉模块中进行实时的目标检测识别；采用一种改进的多阈值动态开窗方式进行目标数量检测，每个阈值高度的检测带检测到不同的目标数量进行计数统计。本发明比传统目标检测识别方法更加快速和准确，对复杂环境的适应性更强。
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公开(公告)号：CN110937087B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN201911222643.X
申请日：2019-12-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV水下布放与回收对接装置和对接方法，属于无缆水下机器人技术领域。由主体支撑结构，导引灯阵，夹紧装置和限位固定装置组成。导引灯阵由两个大灯和两个小灯组成，大灯安装在主体支撑结构两端，小灯安装在主体支撑结构中间部分。夹紧装置位于主体支撑结构两端的内部，夹紧臂与连杆铰接，连杆与摆动杆铰接，摆动杆固定在电机轴上。限位固定装置由半圆柱翻盖，电磁铁，传动齿轮和电机组成。半圆柱翻盖安装在主体支撑结构中部下方，电磁铁安装在半圆柱翻盖中部边上，半圆柱翻盖两端为不完全齿轮结构，与传动齿轮相啮合，传动齿轮固定在电机轴上。本发明体积小，结构简单，可实现对AUV的快速有效的布放与回收。
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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
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。
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公开(公告)号：CN110803270B
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN201911152439.5
申请日：2019-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV的浮力调节装置及控制方法，它主要由艏耐压油箱(8)、蓄电池(2)、深度计(3)、控制器(4)、无线电台(5)、北斗卫星定位系统(6)、惯性导航系统(7)、艉耐压油箱(1)、油囊(9)以及组合天线(10)等组成。本发明在基于已知水域深度和水下环境的条件下，通过有效调节AUV的油囊体积以及AUV上浮下潜时的姿态来实现AUV的快速上浮和下潜。本发明设计的无动力竖直浮潜结构优点在于上浮和下潜时减小了垂直面的迎流面积，进而减小了垂向阻力，在所受浮力一定的情况下，可以更加快速的上浮下潜并且降低能耗，最终实现延长AUV在水下工作时间的目的。
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公开(公告)号：CN112591038A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011484573.8
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B79/20
Abstract: 本发明属于非线性系统的动力定位船状态估计技术领域，具体涉及一种模型参数不确定下动力定位船非线性状态估计方法。本发明根据初始条件下动力定位船的北向位置、东向位置和艏向角，将动力定位船的三自由度离散时间状态空间模型转化为模型参数不确定的非线性系统模型，进而计算动力定位船的状态矢量估计值。本发明克服了非线性系统必须连续可微的条件，且不需要计算系统的Jacobi矩阵，既保持了鲁棒性，又由于容积规则的引入使得状态预测和协方差预测的精度得到了进一步提高。
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公开(公告)号：CN112560681A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011484542.2
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/00 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/10
Abstract: 本发明属于非线性系统的动力定位船状态估计技术领域，具体涉及一种乘性噪声下动力定位船非线性状态估计方法。本发明根据动力定位船的乘性状态噪声和传感器系统的乘性测量噪声，计算传感器系统的预测误差互协方差和对动力定位船的状态增益，最后得到传感器系统在对动力定位船的状态矢量估计值。本发明针对具有乘性噪声干扰的动力定位船单传感器系统，考虑了系统加性互相关噪声的影响，通过计算系统在乘性噪声和相关加性噪声下最优平滑边界层，进而完成在乘性噪声下对动力定位船非线性状态的估计。本发明使对动力定位船非线性状态的估计结果得到改善，提高了估计精度。
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公开(公告)号：CN108375899B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810085117.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B9/03
Abstract: 一种高可靠性波浪滑翔器控制系统，包括主控计算机，备用计算机，切换模块，外围设备，属于波浪滑翔器控制领域。主控计算机与备用计算机之间存在通信连接。控制系统具有主控计算机处理模式和备用计算机处理模式两种工作模式，由备用计算机根据主控计算机是否正常运行进行自动切换。该控制系统还具有集成气象站GPS位置信息故障诊断与替代功能，由当前控制计算机根据集成气象站GPS航速信息自动诊断与替代。本发明提供的高可靠性波浪滑翔器控制系统具有可靠性高，结构简单，易于开发的优点，能有效提高波浪滑翔器生命力，降低其失联、失踪的风险。
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