一种补偿水声通信时延的UUV分布式控制系统时间对准方法

    公开(公告)号:CN106027188A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610317265.3

    申请日:2016-05-12

    CPC classification number: H04J3/0638

    Abstract: 一种补偿水声通信时延的UUV分布式控制系统时间对准方法,涉及一种UUV分布式控制系统时间对准方法。为了解决UUV水声通信时延给时间对准带来的影响的问题。所述方法包括如下步骤:步骤一、水下的UUV使命控制计算机与水面监控系统进行时间对准,利用水声通信时延对使命控制计算机的时间进行更新;步骤二、UUV分布式控制系统的所有网络节点与更新后的使命控制计算机的时间对准。考虑了水声传播速度随海洋的温度、盐度、密度等的变化情况,补偿了水声通信时延,消除了水声通信时延给精确时间对准带来的影响。具有高效性,对于军事用途的UUV可降低暴露的风险。

    UUV多负载数据集中存储与快速卸载方法

    公开(公告)号:CN105760115A

    公开(公告)日:2016-07-13

    申请号:CN201610121479.3

    申请日:2016-03-03

    Abstract: UUV多负载数据集中存储与快速卸载方法,涉及UUV多负载数据存储技术领域。本发明是为了解决目前UUV各计算机及负载的数据存储过于分散,导致数据卸载过程繁琐、拆卸工作量大、消耗时间长的问题。本发明以一块密封于专用水密封罐的可更换大容量存储器作为多负载数据集中存储空间,根据不同负载的存储容量需求预先划分相对独立的存储分区,按照存储格式要求分别进行格式化并写入引导程序,由FPGA存储控制器对多负载的数据存储进行协调和管理;数据卸载时,既可通过UUV系统的无线网络模块实现无线卸载,又可通过更替可更换大容量存储器备件实现数据快速卸载。本发明能够有效实现UUV中多个不同功能负载的数据集中存储与快速卸载。

    具有PID指数因子的自适应惯性滤波方法

    公开(公告)号:CN103684351A

    公开(公告)日:2014-03-26

    申请号:CN201310689843.2

    申请日:2013-12-17

    Abstract: 本发明提出一种具有PID指数因子的自适应惯性滤波方法。具有指数因子的滤波系数用于对当前时刻的采样值和上一时刻的滤波值进行加权求和以得到当前时刻的滤波值,其指数因子根据采样值的一阶差分以及一阶差分的积分、微分实时变化,从而实现滤波系数可以自适应动态调节。该方法在保证滤波值与真实值之间的偏差收敛的前提下,经过优化算法对参数进行优化以后,能够灵活地自适应动态调节滤波系数,达到兼顾滤波效果准确性与平稳性的目的。

    一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法

    公开(公告)号:CN110045381B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN201910347922.2

    申请日:2019-04-28

    Abstract: 本发明属于图像处理领域,具体涉及一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法。本发明主要包括两大步骤:对提取的线特征进行简化处理以及线特征之间的匹配。侧扫声呐图像由于自身的特点,在提取线特征之后,在某些区域会存在过多相似度极高的线特征,通过线特征的简化处理将多条相似度极高的线特征简化,最终确定最少数量线特征代表待处理区域的提取特征,线特征匹配利用射影变换找到对应特征。本发明首先将提取的线特征进行简化处理,可以更简洁描述图像特点,也更有利于提高后续线特征匹配率和匹配速度;基于简化特征的基础上,利用射影变换实现线特征在匹配图像中的映射,通过设计线特征之间的匹配约束条件来完成线特征之间的匹配。

    一种面向出水区域内静态和动态障碍的UUV防碰撞方法

    公开(公告)号:CN112130585B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202011015827.1

    申请日:2020-09-24

    Abstract: 本发明属于UUV面向出水区域内静态和动态目标的防碰撞技术领域,具体涉及一种面向出水区域内静态和动态障碍的UUV防碰撞方法。本发明解决了现有技术中UUV指控人员对UUV出水时的上浮点附近无法准确预知障碍目标的存在或人为干预不及时,UUV于上浮点上浮时可能会与障碍物发生碰撞造成UUV破损的问题。本发明通过结合UUV安全制动距离、障碍物目标属性、UUV机动特性设计了UUV面向出水区域内静态和动态目标探测的防碰撞方法,有效提升了UUV在出水过程中的防碰撞能力,提高了UUV在上浮过程中对障碍环境的适应性和生存力。

    一种用于水下复杂环境中的图像目标识别方法

    公开(公告)号:CN112560870B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202011484533.3

    申请日:2020-12-15

    Abstract: 本发明公开了一种用于水下复杂环境中的图像目标识别方法,包括:步骤1:采用gamma变换对图片进行预处理;步骤2:提取图片方向梯度直方图特征;步骤3:根据图片模糊度进行特征选择;步骤4:使用支持向量机进行训练和测试;步骤5:利用步骤4训练好的支持向量机进行图像识别。本发明可以克服目前水下图像库不多,图片背景复杂,理想的水下图片稀少的困难,降低了在使用支持向量机进行水下图像目标识别对于图像的要求,而且还能保证快速性和准确性,同时降低目标特征维数,避免了在使用机器学习进行目标识别时由于样本数量远小于特征维数造成过拟合,提高了水下目标识别的速度和准确率。

    动态障碍在线感知下USV基于改进蚁群优化的避碰规划方法

    公开(公告)号:CN109460045B

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN201910032604.7

    申请日:2019-01-14

    Abstract: 动态障碍在线感知下USV基于改进蚁群优化的避碰规划方法,属于水面无人艇避碰规划技术领域。本发明针对USV在动态未知环境中避碰规划算法的搜索能力不足等问题,提出了一种基于改进蚁群优化算法的USV实时避碰规划方法,首先,为了满足《国际海上避碰规则》,设计反向偏心膨化法对动态障碍进行膨化;其次,基于运动速度模型和改进蚁群优化算法,将动态已知环境中的USV避碰规划转换成为一个瞬时静态已知环境下的多条件目标优化问题;最后,针对于蚁群优化算法收敛速度慢的问题,提出了改进的伪随机比例规则对蚂蚁状态转移进行选择,且借鉴狼群分配原则和最大—最小蚂蚁系统对全局信息素进行更新,避免了搜索陷入局部最优。

    一种网络攻击下无人船的事件驱动航向安全控制方法

    公开(公告)号:CN113050630A

    公开(公告)日:2021-06-29

    申请号:CN202110259445.1

    申请日:2021-03-10

    Abstract: 本发明涉及无人船控制领域,具体为一种网络攻击下无人船的事件驱动航向安全控制方法。发明提出的事件驱动航向安全控制设计方法考虑了开放的网络环境中网络通信受到攻击影响,进而在实际应用中能够保障无人船不会因为外部网络攻击带来的虚假信息的注入迫使航向误差偏大以及频繁地调整舵角等问题。本发明还可以实现网络资源的高效利用,节约成本,同时可以使得无人船的航向达到期望航向并保持稳定,具有更高的应用价值。

    一种用于水下复杂环境中的图像目标识别方法

    公开(公告)号:CN112560870A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011484533.3

    申请日:2020-12-15

    Abstract: 本发明公开了一种用于水下复杂环境中的图像目标识别方法,包括:步骤1:采用gamma变换对图片进行预处理;步骤2:提取图片方向梯度直方图特征;步骤3:根据图片模糊度进行特征选择;步骤4:使用支持向量机进行训练和测试;步骤5:利用步骤4训练好的支持向量机进行图像识别。本发明可以克服目前水下图像库不多,图片背景复杂,理想的水下图片稀少的困难,降低了在使用支持向量机进行水下图像目标识别对于图像的要求,而且还能保证快速性和准确性,同时降低目标特征维数,避免了在使用机器学习进行目标识别时由于样本数量远小于特征维数造成过拟合,提高了水下目标识别的速度和准确率。

    一种避免微分爆炸的UUV轨迹跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN107024863B

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201710184342.7

    申请日:2017-03-24

    Abstract: 本发明利用生物启发模型的微分输出特性,提供一种避免微分爆炸的UUV轨迹跟踪控制方法。包括以下步骤:步骤1:初始化;步骤2:利用欠驱动UUV的数学模型得出位置、姿态误差变量;步骤3:计算虚拟控制律,并利用生物启发模型输出值代替虚拟期望控制律;步骤4:构造Lyapunov函数将位置误差的镇定转移到对速度误差的镇定上,利用生物启发模型输出代替虚拟控制量的实时求导避免微分爆炸现象,实现速度误差的镇定;步骤5:设计轨迹跟踪控制器。本发明方法能够避免传统反步法中由反复求导导致的微分爆炸现象,简化控制器的复杂性;同时,结合生物启发模型的控制器满足推进器的推力约束和欠驱动UUV三维轨迹跟踪对位置、速度以及姿态的时间约束要求。

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