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公开(公告)号：CN111025229A
公开(公告)日：2020-04-17
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：CN110803270A
公开(公告)日：2020-02-18
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：CN110717869A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910855233.2
申请日：2019-09-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T5/00
Abstract: 本发明提供的是一种水下浑浊图像清晰化方法。(1)获取水下浑浊图像；(2)结合局部区域熵信息统计，估计出背景光A∞；(3)结合平均梯度和图像保真度，设计估计局部区域透射率r的代价函数ffinal(t(x))；(4)利用原图的高斯高通滤波图像灰度值梯度强度作为权值，改进加权最小二乘保边滤波算法，得到细化透射率t(x)；(5)设计图像自适应调节因子μ，利用得到最终图像增强的图像，I表示相机采集的图片。获得增强后的水下图像，有效地去除水下浑浊，使场景更加清晰。
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公开(公告)号：CN110677223A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910988644.9
申请日：2019-10-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种集群UUV系统及其水下双重冗余通信信息传输方法，属于水下UUV集群技术领域。包括利用反馈线性化方法建立UUV运动学和动力学方程；通过测速仪和陀螺仪获得每个UUV的位置姿态信息和速度信息；分别建立第i个UUV在t时刻的位置和速度误差状态向量；分别建立传输位置信息的位置通信矩阵和传输速度信息的速度通信矩阵，两者独立传输，互不影响；根据李雅普诺夫矩阵稳定性判别条件判别通信矩阵的稳定性；同时本发明还考虑了时延，状态缺失和海流扰动情况下，位置和速度的双重冗余通信信息传输方式。本发明不仅能够使通信延时系统稳定收敛而且增加了信息传输的有效性，确保了集群UUV系统的稳定性和自主性，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN110110797A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910392717.8
申请日：2019-05-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于多传感器融合的水面目标训练集自动采集方法，首先，对水面激光雷达点云进行滤波和K-Means聚类处理，得到稳定的水面目标点云簇；然后，通过激光雷达点云帧与单目相机视频帧的时间戳匹配，利用张正友标定法建立的2D-3D投影关系，实现点云与图像的像素级匹配；最后，使用得到的水面深度图像信息，进行水面训练集的标注。这种方法是首次提出的利用多传感器信息融合的针对水面目标训练集自动采集任务的方法，具有实时性好和可靠性高的特点；采用条件滤波与卡尔曼滤波，使得该方法对于风浪、水面数据采集平台颠簸、水面杂波等不利情形具有较高的鲁棒性，采用时间戳匹配的方法可以有效避免传感器频率不同带来的系统误差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106292287B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201610835447.X
申请日：2016-09-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于自适应滑模控制的UUV路径跟踪方法。一、初始化：二、获取UUV的当前状态：三、建立欠驱动UUV水平面误差方程，得到位置偏差xe,ye以及航向偏差值ψe；四、利用滑模控制方法，分别设计航速滑模控制律、位置滑模控制律以及艏相角滑模控制律，通过对推力Xprop，期望航速和转矩Nprop的控制，使ud→0,xe→0,ψe→0；五、更新切换增益和边界层厚度的自适应律；六、进行控制输入饱和补偿；七、令k＝k+1，跳转回步骤二，进行下一次控制律与自适应律的更新，实现对UUV水平面路径跟踪精确控制。本发明可实现仅依靠水平面动力学模型设计使系统镇定的控制器，适用于各种欠驱动UUV。
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公开(公告)号：CN109298630A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811032937.1
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种无人船用低成本光电吊舱的光学辅助稳像技术，属于智能船舶技术领域。尤其是涉及一种无人船利用光学图像中的显著特征实现对光电吊舱的反馈控制，从而有效提高低成本光电吊舱的稳像性能的技术。针对低成本光电吊舱常常出现的平衡点漂移、稳定精度差的问题，本发明实现了光电吊舱姿态角的附加反馈控制回路，首先，利用光电吊舱中的光学成像设备采集图像，通过检测光学图像中的显著特征计算光电吊舱的角度偏差；然后，将角度偏差作为反馈控制的输入，使光电吊舱姿态角稳定在期望值。本发明能够有效提高低成本光电吊舱的稳像性能。
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公开(公告)号：CN109186605A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811017297.7
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法，属于水面无人艇的室内定位信息获取技术领域。该方法基于UWB室内定位装置，充分考虑定位数据的传输特性，经历阈值处理和卡尔曼滤波器的初步过滤，利用速度解算算法F_outvel(i)得到稳定的速度输出；利用多个定位标签之间的耦合关系和无人艇自身几何特性，分别设计出艏向判定算法F_faigate(n，i)和艏向解算算法F_outfai(i)，从而获得实时的艏向输出，上位机解算之后通过串口经由无线电实时将解算结果发送到目标无人艇，由无人艇上相应的无线电通信模块进行接收，形成信息交互。本发明设计的测速测向系统满足了无人艇运动控制点的需要、稳定、低成本、实时的要求；实现了无人艇的室内定位、速度、艏向多元信息的获取。
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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
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01L5/00
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。
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公开(公告)号：CN108960421A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810577099.X
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06N3/084 , G06N3/0454
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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