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公开(公告)号：CN115855038A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211465410.4
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨哈船智聚创新科技发展有限公司
Abstract: 本发明公开一种短时高精度姿态保持方法，包括：获取陀螺仪输出和加速度计输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到自身初始姿态信息；基于自身初始姿态信息和陀螺仪输出，得到航向角，作为航向输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到俯仰角和横揺角，并进行低通滤波处理，将低通滤波处理后的俯仰角和横揺角作为水平姿态输出，实现姿态测量。本发明能够在不依赖任何外界信息的条件下快速完成初始姿态的确定，后续姿态测量也无需接受任何外界信息，抗干扰能力强。经过剧烈角运动后仍能实现高精度的姿态测量，提高姿态计算的精度，实现较低成本条件下的高精度姿态测量。
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公开(公告)号：CN111207744B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202010039909.3
申请日：2020-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于厚尾鲁棒滤波的管线地理位置信息测量方法，为管线进行地理位置信息测量的技术。具体地说，利用MSINS与里程轮构成惯性/里程轮组合定位系统，通过系统动力装置驱动其在管线中运行获取与管线走向相关的传感器数据，并分别进行捷联惯性解算与航位推算；利用捷联惯性解算位置与航位推算位置差值作为量测信息，并针对里程轮打滑、滑行故障以及管线运动约束条件失效导致出现的位置量测野值信息利用厚尾鲁棒滤波器滤除，同时估计捷联惯性解算误差并校正管线地理位置信息输出，从而使系统提供连续、高精度的管线地理位置信息。
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公开(公告)号：CN112525218B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202011318583.4
申请日：2020-11-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种INS/DVL组合导航系统鲁棒智能协同校准方法，步骤一：建立包括状态方程和量测方程在内的传统INS/DVL系统模型；步骤二：采用基于声测距的交替校正算法对海洋无人运动平台进行校正；步骤三：利用基于统计相似度度量的鲁棒卡尔曼滤波器滤除输出异常值。本发明涉及的基于水声测距的交替校正算法不需要参考站点或者母船的支持，不仅扩大了海洋无人运动平台的工作范围，而且进一步提高了其定位精度；本发明鲁棒滤波器计算量小于现有的鲁棒滤波器，在高采样频率的导航应用中更具优势，而且对于异常值造成的非高斯场景其鲁棒性强于现有的鲁棒滤波器，本发明定位精度优于传统的INS/DVL组合导航系统。
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公开(公告)号：CN113052372B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110283966.0
申请日：2021-03-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于深度强化学习的动态AUV追踪路径规划方法，通过引入深度强化学习算法，运用航路模型来处理AUV的路径追踪问题。首先对目标和AUV状态分析，判断并选择采用哪种航路进行追踪，建立三种航路模型，用训练好的模型对AUV下一状态进行预测。采用纯方位最小二乘估计法对检测到的目标信号进行运动要素解算，获得目标信息。将目标和AUV运动情况作为状态输入，AUV下一状态的动作和航向作为输出，建立状态——动作映射策略。根据任务要求，选择奖赏函数，AUV每段时间所采取的决策都会获得相应评价。本发明结合深度学习和强化学习的优点，将深度强化学习算法用在AUV路径追踪上，实现了对动态AUV的追踪路径规划。
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公开(公告)号：CN114577211A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210191144.4
申请日：2022-02-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供考虑洋流影响的基于因子图的主从式AUV协同定位方法，考虑了海水洋流对AUV定位精度的影响，将东向洋流速度、北向洋流速度引入系统因子图中，参与从AUV的定位计算，提高待定位从AUV定位精度。本发明考虑洋流影响的基于因子图的主从式AUV协同定位方法与忽略洋流影响的基于因子图的主从式AUV协同定位方法，和考虑洋流影响的基于EKF的主从式AUV协同定位方法进行仿真对比。考虑洋流影响的基于因子图的主从式AUV协同定位方法与忽略洋流对AUV定位影响的方法相比，可以有效地提高AUV定位的精度。与考虑洋流影响的基于EKF的主从式AUV协同定位方法相比，由于保留泰勒展开二阶项而获得了更高的定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108874932B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201810552272.0
申请日：2018-05-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F16/904 , G06T15/04 , G06T17/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的光线投射算法的海洋水声场三维可视化方法，属于海洋环境要素可视化领域。首先对对三维抛物线方程模型求出的海洋水下声波声强传播损失数据进行预处理；然后针对图像平面像素，按既定方向发出的各条光线分别进行自适应间距采样，计算各条光线上所有重采样点的坐标，采用三线性插值算法对所有的重采样点进行插值。最后按照用户需求对插值后的重采样点数值设定不同的颜色值和不透明度，进行数据分类并合成，完成海洋水声场的三维可视化图像。本发明通过对水声场三维数据体素的划分，有效减少无效体素中重采样点的数量，进而提高三维可视化的效率，在保证图像质量的前提下，可视化速度更快。
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公开(公告)号：CN114199249A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111448261.6
申请日：2021-11-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于多AUV协同定位技术领域，具体涉及一种改进ANFIS的多AUV协同定位量测异常检测方法。针对水下声学测距误差对AUV协同定位系统定位性能的影响，本发明以准确识别并隔离异常信息、保留准确信息为目标，利用ACKF提取特征信息，并基于预定义的量测异常状态，建立满足伯努利分布的混合数据库，实现了ANFIS规则的在线更新，有效提高了检测系统在少量“样本数据”情况下的可靠性和准确性。本发明将在线数据训练机制与基于ANFIS的异常检测系统相结合，利用ANFIS规则的检测输出对异常时刻的量测信息进行隔离，设置伯努利分布的标志位对滤波方程进行更改，有效提高了协同定位系统定位精度及稳定性。
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公开(公告)号：CN114088098A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202111357833.X
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，包括：获取极区重力值和深度数据，并对部分稀疏区间进行精准性插值；对其进行网格化，构建网格地图，绘制重力和深度等值线；叠加融合重力和深度网格图，并计算每个规定大小网格窗口的可匹配度；将所有格网点分为五类，并将这五类格网点按性质划分区域；设置匹配优先级；建立有向图模型，给所有的有向边加上权值；确定某次极区水下航行器航行路线；根据路径规划算法规划的路径，避开水下冰山等危险航行环境，并在航行过程中通过匹配算法，使用数据库导航辅助惯性导航，抑制惯导系统长时间使用误差累积效应，使得极区水下航行器安全、快速、精准的到达目标点。
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公开(公告)号：CN109086824B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN201810864966.8
申请日：2018-08-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的海底底质声呐图像分类方法，属于图像分类技术领域。具体为获取海底底质声呐图像、对图像进行去噪、增强等预处理，基于Canny算法边缘形状提取，生成灰度‑基元共生矩阵，构建卷积神经网络分类器结构及样本集，训练神经网络，获得分类模型并实现海底底质声呐图像分类。本发明着手于海底底质声呐图像的图形学特征，解决了使用单一方法的缺点，通过卷积神经网络分类器结构自身的学习策略对不同类型海底底质情况进行学习和训练，最终得到具备分类功能的分类模型，达到对海底底质声呐图像进行快速、准确分类的目的。
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公开(公告)号：CN113175926A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110428645.5
申请日：2021-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于运动状态监测的自适应水平姿态测量方法，基于新建立的状态空间模型，将水平姿态角作为状态变量，补偿随机常值零偏的角速度增量Δωb作为系统方程的控制输入，补偿随机常值零偏的比力fb作为量测量，同时对载体机动状态的判断条件进行改善，综合利用MEMS‑IMU输出的加速度信息和角速度信息对载体机动信息进行判断判断，实现对滤波器量测噪声阵的自动调整，有效降低了载体机动对水平姿态解算的影响。该方法对载体机动状态无特殊要求，能够在无外界信息辅助的情况下，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度。
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