一种船舶甲板缆绳数据库的构建方法及系统

    公开(公告)号:CN113220910B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202110552915.3

    申请日:2021-05-20

    Abstract: 本发明提供一种船舶甲板缆绳数据库的构建方法及系统,本发明方法,包括获取不安全行为的视频数据;对视频数据进行预处理;对预处理后的数据进行筛选;采用labelimg对筛选出来的图像进行标注;将标注后的不安全行为数据库图像的基本信息保存到图片数据表中,形成甲板缆绳不安全行为数据库。本发明通过采集船员不安全行为的图像数据库,提取每张数据库图片的不安全行为特征,将数据库图片特征以及不安全行为索引保存到图片特征表中;并通过深度学习以及神经网络等算法对甲板缆绳操作的船员进行不安全行为监测,基于《船员不安全行为与状态监测预警平台》项目的支持,船员可以通过手环震动来获得预警。

    一种基于多边形等距离外扩的环境势场模型构建方法

    公开(公告)号:CN115935714A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202310089893.0

    申请日:2023-02-09

    Abstract: 本发明提供一种基于多边形等距离外扩的环境势场模型构建方法,包括:获取特定海域的电子海图数据,通过提取数据得到待建模环境的障碍物分布情况;对凹型和凸型障碍物多边形采取等距离外扩的方法构建势场;设置参数,对不同属性的障碍物自动调整其安全范围;将不同障碍物的势场模型进行叠加,得到完整的障碍物势场模型。本发明的技术方案解决了现有的环境建模方法难以对障碍物进行快速、精确的描述,难以处理凹多边形障碍物,难以对不同属性的障碍物进行区分的技术问题。本发明可以根据矢量电子海图中存在的障碍物信息,对不同类型的障碍物自动调整其安全范围,更贴近航海实际,构建的模型能够满足不同情况下船舶避碰的需要,保障船舶航行安全。

    基于自反馈扩张状态观测器的船舶抗欺骗攻击控制方法

    公开(公告)号:CN119882750A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510071069.1

    申请日:2025-01-16

    Abstract: 本发明公开了一种基于自反馈扩张状态观测器的船舶抗欺骗攻击控制方法,包括设定制导虚拟船舶与动态虚拟船舶以构建L2‑DVS制导策略;构建无人船的欺骗攻击附加信号模型,并根据目标无人船的运动学模型获取欺骗攻击下的船舶位置信号;根据构建的误差模型获取目标无人船的纵向速度虚拟控制律与偏航角的欺骗攻击补偿律,以得到横摆角速度虚拟控制律/自适应律;构建状态记忆型的事件触发机制,并结合自反馈补偿的降阶扩张状态观测器获取目标无人船的舵角/转速的控制器/自适应律,根据横摆角速度虚拟控制律/自适应律、舵角/转速的控制器/自适应律,实现目标无人船的抗欺骗攻击控制。解决了目前网络攻击环境下的应用的研究还不够完备,由于无人船在海洋环境中会一直受到扰动而执行器会对这些扰动不断响应,大大增加了舵机过度磨损的问题。

    一种基于ADR-A*的智能船舶路径规划算法

    公开(公告)号:CN119826844A

    公开(公告)日:2025-04-15

    申请号:CN202411905088.1

    申请日:2024-12-23

    Abstract: 本发明公开了一种基于ADR‑A*的智能船舶路径规划算法,包括:步骤1、基于自定义双层边界膨化策略对获得的海图进行处理获得第一、第二层膨化海图;步骤2、采用A*算法对第二层膨化海图进行路径规划获得全部路径点数据,其中A*算法中子节点列表通过采用自适应方向限制优先节点搜索策略处理获得;步骤3、根据全部路径点数据计算转向点数据,并根据转向点数据,在第一层膨化海图中采用路径全覆盖策略计算关键路径点;步骤4、基于计算获得的关键路径点规划海图环境路径。本发明公开的船舶路径规划算法可以在复杂环境下规划出兼具安全性、平滑性、经济性与高效性的综合型路经,有效证明了算法的可行性、合理性与优越性。

    基于自适应动态规划的无人船航向跟踪事件触发控制方法

    公开(公告)号:CN118567365A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202411048661.1

    申请日:2024-08-01

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应动态规划的无人船航向跟踪事件触发控制方法,建立考虑无人船航向控制数学模型,并将其转化获得航向跟踪控制数学模型;根据关于误差和参考信号的动态标称系统,获取无人船航向最优反馈控制器;最后获取事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律,实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。本发明将事件触发机制应用在控制算法中,从而达到减小磨损、降低能耗的目的。利用Actor‑Critic最终获得事件触发下的最优反馈控制器、事件触发下的Actor模糊逻辑系统和Critic模糊逻辑系统的权值更新律,从而实现无人船事件触发自适应动态规划航向跟踪控制。

    一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法

    公开(公告)号:CN114661053B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202210395112.6

    申请日:2022-04-14

    Abstract: 本发明公开了一种考虑障碍船危险行为的船舶动态避障制导与控制方法,包括建立第一、第二虚拟小船、虚构小船、本船数学模型;根据航路点产生全局参考路径,第一虚拟小船基于全局参考路径航行;设置虚构小船的探测范围,根据探测范围判断本船与障碍船是否存在碰撞危险,当不存在碰撞危险时,第二虚拟小船跟随第一虚拟小船航行,本船跟随第二虚拟小船航行;当存在碰撞危险时,基于速度障碍法原理和虚构小船位置信息,计算避障参考信号,第二虚拟小船基于避障参考信号进行避障,本船根据控制系统跟随第二虚拟小船航行。能够同时保证船舶的全局路径跟踪和局部避障规划,通过将控制输入离散化减少了船舶通信负担。

    一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法

    公开(公告)号:CN117311354B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311320587.X

    申请日:2023-10-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法,包括设计紧迫度函数,设置靠泊点位、角度、速度,基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线,根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行,根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧,选择异侧策略控制我船航行,根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行,根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行,判断我船是否与目标船船体接触,若是进行靠泊,反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力,实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。

    一种基于ECDIS的绿色大洋航线设计方法

    公开(公告)号:CN107246871B

    公开(公告)日:2020-03-13

    申请号:CN201710407936.X

    申请日:2017-06-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于ECDIS的绿色大洋航线设计方法,包括以下步骤:建立船舶的温室气体排放模型;建立船舶航线的网格区域;优化选择船舶航线和主机推进功率;显示与使用航线。本发明是事先利用样本训练神经网络,在优化确定航线时利用神经网络进行在线计算,这样大大减小了运算量,而且神经网络这种非线性拟合方式具有较高的拟合精度。这样处理可以同时满足实时性和精确性的要求。本发明在优化设计航线的同时优化每个航段的船舶主机输出功率,从而从船舶航线和主机输出功率两个方面控制船舶,以达成温室气体排放量最小的目标。本发明利用神经网络的非线性拟合功能实现对船舶温室气体排放的精确拟合,提高了运算精度。

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