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公开(公告)号：CN107741744B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201711130259.8
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种海洋观测平台的最优艏向控制方法。一：输入海洋观测平台的期望位置[xd yd]；二：将海洋观测平台的位置信息的导数作为扩张状态观测器的输入，判断海流力方向βe所属象限；三：根据步骤二得到的海流力方向象限进行圆心的选择；四：控制海洋观测平台绕所选圆心pρ以半径ρ运动之最优艏向位置，且要保证在运动过程中海洋观测平台的艏向始终正对所选圆心pρ。本发明的最优艏向控制方法可以使海上观测平台的动力定位可以使用尽量少的推进器，使观测平台以最小转艏角达到最优艏向，使控制更加简单高效且节约能源。
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公开(公告)号：CN110763234A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910975977.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下机器人的水下导航领域，具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子，可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题，保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪，并根据状态跟踪结果选择最优动作，实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。
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公开(公告)号：CN106871901B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710062780.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。
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公开(公告)号：CN106767834B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710054012.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法，一将先验地图划分为若干个栅格；二对每个栅格内的子地图求取其地形熵、地形差异熵、地形标准差；三确定通用于全局地图的地形熵和地形差异熵的权重关系，地形标准差和地形熵权重的隶属度函数和模糊规则；四在每个栅格内的子地图根据其地形标准差，地形熵和地形差异熵的权重关系，地形熵权重的隶属度函数和模糊规则求解该栅格内子地图的适配能力；五是根据上一步得到的子地图适配能力划分适配区域。本发明较为全面的考虑了不同地形下地形熵和地形差异熵对地形适配性影响的大小，能较好的反应某一区域的适配性程度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110207695A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910451093.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法。对信标进行标定，确定信标的位置信息，并建立导航坐标系；AUV与信标通信，获得AUV与信标的距离信息，并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息；在AUV航行过程中，根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息；将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合，得到AUV的定位信息。本发明只需要使用一个声学信标，不需要通过DVL获取AUV的速度信息同时也不要求AUV持续保持单一方向直线航行，满足全海深AUV的设备搭载及作业工况要求。
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公开(公告)号：CN109186610A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811197129.0
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/203 , G01C21/165
Abstract: 本发明属于水下潜航器领域，公开了一种AUV地形匹配导航的鲁棒BSLAM方法，步骤(1)：输入测深和惯导数据；步骤(2)：数据预处理，得到滤波后的测深数据；步骤(3)：位姿图构建：计算弱数据关联，构建新子图，通过地形地位进行闭环检测后，再进行无效闭环检测；步骤(4)：后端图优化：利用聚类后的闭环数据计算一致性函数，找出所有类中一致性函数的最小值，然后融合惯导的关键状态的数据并输出修改后的BSLAM轨迹。本发明通过对测深数据和惯导数据的处理和闭环检测，实现了对数据的全局优化，且提高了定位与建图的实时性和一致性，且鲁棒性好，能够减弱测量数据的噪声对导航精度的影响。
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公开(公告)号：CN108170976A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201810026410.1
申请日：2018-01-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供一种水下潜艇动态回收AUV过程中的安全性分析方法，首先将潜艇回收AUV的过程分为返航段、平面调整段和入坞段，通过AUV、潜艇和坞站所搭载的传感器获取对接过程中AUV当前时刻的状态信息，选取相应的安全性评价指标与阈值数据库进行对比，根据安全判定决定AUV继续对接还是执行相应的安全性措施。本发明充分考虑水下回收中存在的海流干扰、几何约束、信号延迟、无直接通信、欠驱动等问题，选择实用、有效的安全评价指标，制定安全评估方案及安全性措施，在保证回收成功率的前提下有效的分析安全性问题，避免发生危险。
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公开(公告)号：CN107741744A
公开(公告)日：2018-02-27
申请号：CN201711130259.8
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种海洋观测平台的最优艏向控制方法。一：输入海洋观测平台的期望位置[xd yd]；二：将海洋观测平台的位置信息的导数作为扩张状态观测器的输入，判断海流力方向βe所属象限；三：根据步骤二得到的海流力方向象限进行圆心的选择；四：控制海洋观测平台绕所选圆心pρ以半径ρ运动之最优艏向位置，且要保证在运动过程中海洋观测平台的艏向始终正对所选圆心pρ。本发明的最优艏向控制方法可以使海上观测平台的动力定位可以使用尽量少的推进器，使观测平台以最小转艏角达到最优艏向，使控制更加简单高效且节约能源。
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公开(公告)号：CN106767836A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201710086012.4
申请日：2017-02-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种AUV海底地形匹配导航的滤波方法。包括对地形匹配定位的误差估计，地形匹配定位的似然函数修正，地形匹配定位的置信区间估计，参考导航与地形匹配结果的融合滤波。本发明的主要部分是地形匹配定位的误差估计方法、地形匹配定位数据和参考导航数据的融合方法，地形匹配导航计算机接收参考导航数据和实时地形测量数据，通过匹配定位，融合滤波两个步骤得到定位位置估计，然后将位置信息送入参考导航计算机进行导航修正，实现连续的递推导航。
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