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公开(公告)号：CN107239075A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710256970.1
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种自主水下航行器平面直线航线跟踪的智能S面制导控制方法。一：依据航行器当前位置信息判断是否更新跟踪目标；二：获取决定当前目标直线航线的两个关键路径点的信息；三：依据航行器自身位置以及目标航线信息，计算位置的横向偏差；四：依据偏差的历史变化计算偏差变化率；五：依据步骤三至四获得的横向偏差及其变化率智能调整S面控制算法的控制参数；六：以步骤三至四获得的横向偏差及其变化率为输入，采用步骤五获得的控制参数，经非线性的S面控制率计算参考艏向角，得到控制输出。本发明具有较强的抗海流干扰能力，准确性和可靠性高，适用于欠驱动及全驱动自主水下航行器执行远程航行及调查作业任务。
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公开(公告)号：CN106950974A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710258682.X
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一：将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列；二：将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段，进行惯性坐标系下的投影，在水平面形成二维直线，在垂直方向形成深度和高度坐标序列；三：对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制，控制器采用分层的结构，位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角，位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度；四：进行目标直线段的更替，完成每个目标直线段的跟踪，最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业，具有一定的抗海流干扰能力。
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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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公开(公告)号：CN106767836B
公开(公告)日：2019-12-06
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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公开(公告)号：CN107065537B
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201710094824.3
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种AUV横推低速无输出情况下的运动控制方法。首先是螺旋桨敞水试验获得推进器推力曲线，从而确定推进器有输出情况下的转速区间。然后是模糊控制器根据艏向偏差及艏向偏差变化率求得所需转速，所需转速包含在敞水实验所得转速区间内。最后是将艏向偏差和偏差变化率输入PID控制器，求得推进器以稳定转速工作的时间间隔。推进器在给定的时间间隔内以确定转速工作，驱动AUV到达目标艏向。与传统的考虑推进器非线性约束的控制方法相比，该方法方便高效，无需对推进器的非线性约束进行准确建模或近似估计，直接从准确的转速推力关系出发，建立确定推进器转速及工作时间的阶跃输出控制器，提高了响应速度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106919048B
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201710094816.9
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种AUV推进器状态检测和推力曲线修正方法。首先是螺旋桨敞水试验获得推进器相关曲线，包括控制信号推力曲线、转速推力曲线、电流推力曲线、转速电流曲线，以此为标准进行推进器状态检测及推力曲线修正。其次是推进器状态检测，实际工作时利用电流传感器和转速传感器实测电流和实测转速，以及测试环境下转速与电流关系进行推进器状态检测。最后是推进器推力曲线修正，当达到推进器推力曲线修正条件时，进行局部修正和全局修正判断，替换掉原控制信号下的推力值，拟合获得推力曲线。本发明可实现对推进器状态的实时检测，并能实现推进器推力曲线的快速修正。
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公开(公告)号：CN110209152A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910514354.0
申请日：2019-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种智能水下机器人垂直面路径跟随的深度强化学习控制方法。步骤一，根据智能水下机器人的路径跟随控制要求，建立与代理人进行交互的智能水下机器人环境；步骤二，建立代理人集合；步骤三，建立经验缓存池；步骤四，建立学习者；步骤五，使用分布式确定性策略梯度进行智能水下机器人路径跟随控制。本发明针对智能水下机器人所处海洋环境复杂多变，传统控制方法无法与环境主动进行交互的现象，设计智能水下机器人垂直面路径跟随的深度强化学习控制方法。使用确定性策略梯度通过分布式的方法来完成智能水下机器人的路径跟随控制任务，具有自学习，精度高，适应性好，学习过程稳定的优点。
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公开(公告)号：CN106842209B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201710054066.2
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多机器人协同水下地形匹配导航系统及方法，包括负责采集数据的机器人1…机器人I…机器人N和主机器人共N+1个机器人；保持多水下机器人(AUV)编队运行，采集多波束声纳数据，记录机器人相对位置信息，结合二者给出待匹配地形。利用概率相关的方法确定与之匹配的地形，进而结合机器人相对位置信息确定水下机器人所在的精确位置。本发明无需GPS、声学基阵的辅助，依靠自身传感器信号与相互通信，进行计算给出精确位置，完成导航。本发明可应用于多水下机器人协同地形匹配导航，且具有较高的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN106123850B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201610487789.7
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种AUV配载多波束声呐水下地形测绘修正方法，包括如下步骤：启动多波束声呐和深度计采集数据，同时通过声速剖面仪采集的声速信息对每一个ping进行修正。通过地形匹配方法确定两个时刻之间的准确相对位置，从而得到惯导系统的最终导航误差。将惯导系统简化为弹簧模型，通过弹簧的刚度系数公式计算各个节点误差与实际最终导航误差的关系。通过地形连续性的方法确定各个时间节点对于最终误差的权重。将最终时刻误差分配到各个时间节点。本发明构建海底地形图过程中不依赖GPS信息，可由水下机器人携带，完成对较深海域的海底地形测绘，构建的地图一致性较好，各个时间节点误差小，可作为先验地形图用于水下地形匹配导航中。
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公开(公告)号：CN105673366B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201610152893.0
申请日：2016-03-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种微型浅滩复合能源收集装置，包括两个系统：能源收集系统和主体结构系统。能源收集系统包括：竖直轴水轮机(包括叶片、转轴、发电机、齿条、叶片连轴)、太阳能电池板及其连接合页、浮筒连杆、浮筒、连杆、发电机、储电池；主体结构系统包括：回字形主体框架、电机、齿轮、齿条、皮带轮、皮带，通过浮筒‑弹簧杆‑浮筒两两链接，成片布置于浅滩区域，可通过水轮机与太阳能电池板收集潮汐能和太阳能，通过浮筒与主体的相对振动带动摇杆采集波浪能，采集到的能量储存于储电池中或直接为某一其他装置供电。还多个装置成阵列连接增强其稳定性与抵御风浪的能力，吃水浅，适合布设于浅滩区域和岛礁周围吃水浅、地形复杂区域供电。
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