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公开(公告)号：CN116907501A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310798488.6
申请日：2023-06-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明一种基于分层式扩展卡尔曼滤波的无人机群协同定位方法及系统，涉及无人机定位技术领域，为解决现有的卡尔曼滤波针对大型无人机群协同定位，存在扩展性和灵活性低，且算法复杂度高的问题。包括如下步骤：S1、对目标从无人机i在t‑1时刻的状态值#imgabs0#和协方差矩阵#imgabs1#进行初始化；S2、构建状态方程，计算状态估计值；S3、计算目标从无人机i与主无人机层的主无人机j之间的量测值#imgabs2#S4、计算误差协方差矩阵估计#imgabs3#S5、计算目标从无人机i的系统增益矩阵#imgabs4#S6、对状态估计值及误差协方差矩阵进行更新。本发明计算量小、实时性高、收敛速度快。融合了多个传感器的信息，提高了系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN116907500A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310794249.3
申请日：2023-06-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明基于置信度因子的从无人机优选分布式EKF协同定位方法及系统，涉及无人机定位技术领域，为解决现有的主从式无人机群主无人机失效，临时主无人机存在较大的定位误差，会累计传播到其他从无人机中，导致更大的定位误差的问题。包括如下过程：判断主无人机是否失效，若主无人机失效，计算各从无人机的置信度ηi，选择置信度ηi最高的从无人机，将其升级为临时主无人机；构建从无人机i的状态方程和量测方程；分别计算绝对量测增益矩阵#imgabs0#和相对量测增益矩阵#imgabs1#计算相对量测信息的预测值#imgabs2#并更新状态变量#imgabs3#和误差协方差矩阵#imgabs4#至完成定位。本发明实现了在主无人机失效情况下系统的正常运转，有效的控制主无人机失效导致的定位误差增加。
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公开(公告)号：CN116880473A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310792556.8
申请日：2023-06-30
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于人工势场和A‑star融合的无人船路径规划方法及系统，属于无人船路径规划领域。为解决对于算力有限的无人船来说，传统A‑star算法路径规划的节点过多，计算量过大，未考虑运动学约束；传统人工势场法易陷入局部最优解，出现终点不可达以及未考虑运动学约束的问题。本发明以改进的A‑star算法进行整体路径规划，以嵌入的改进人工势场作为局部路径规划，在传统A‑star算法中使用最简OPEN列表，省去CLOSED列表，提高算法路径规划效率并降低硬件开销，增加无人船的运动学约束和震荡滤波程序，通过增加震荡滤波程序避免节点过多的问题；在人工势场法中通过改进斥力函数消除目标不可达和局部最优问题。
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公开(公告)号：CN116700266A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310737491.7
申请日：2023-06-21
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种实际环境下机器人路径规划方法及系统，属于智能仓储领域。为解决现有机器人路径规划中，未考虑机器人在实际环境下的自身大小，造成工业或生产损失问题。包括对当前节点判断其相邻节点是否在开放列表中，若在则记录相邻节点中g值最小节点，若不在则加入开放列表并判断是否为目标节点，若是则结束循环，若不是在将当前节点移入关闭列表，计算相邻节点的f值选择f值最小的节点作为下一当前节点，重复上述操作至开放列表为空，保存可用路径后在最小安全距离下进行再处理，得到最终路径。更符合实际情况下的机器人运行，避免由于自身体型差异而导致的损伤货物或自身，提高机器人工作效率，保证了仓储中工作的高效性与安全。
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公开(公告)号：CN116698066A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310660557.7
申请日：2023-06-02
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
IPC: G01C21/34
Abstract: 基于邻域扩展和边界点改进A‑star算法的机器人路径规划方法及系统，涉及机器人路径规划技术领域，为了解决传统A‑star算法路径规划时存在搜索时间长、自由度不高、搜索的路径具有很多转折点等一些问题，可能会导致规划得到的最短路径不是实际机器人的最优移动路径，以及为了兼顾移动机器人在各方面的优良性而提出的。首先，将A‑star算法扩展搜索邻域；其次，针对局部无障碍环境下，传统算法搜索效率低，且规划时间长等问题，利用局部障碍环境分块规划的思想，基于两点线段最短原理，对环境信息进行分析。在路径连接过程中，若路径中不存在障碍物，则直接直线连接起点与终点；否则，通过求取相交障碍物的边界点，将路径分为多个局部路径进行规划，最后合并得到整体路径。具体实现为在起点与最后一个边界点之间使用改进A‑star算法求解最短路径，在边界点与终点之间直接直线连接。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115077530A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210678112.7
申请日：2022-06-16
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 本发明提出一种基于强跟踪扩维ECKF算法的多AUV协同导航方法及系统，涉及多自主水下航行器协同导航技术领域，用以解决主从式多AUV协同导航系统先验信息不准确或系统状态发生突变时定位失效的问题。本发明的技术要点包括：根据强跟踪滤波器(StrongTracking Filter,STF)的原理，用STF对基于扩维ECKF的多AUV协同导航方法进行改进，提高多AUV协同导航系统的定位导航性能。本发明可应用于主从式多AUV协同导航之中。
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公开(公告)号：CN113114344A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110424984.6
申请日：2021-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种微纳星群星间链路通信最佳通信速率的确定方法，属于微纳星群星间链路通信技术领域，用以解决现有的星间链路通信时由于不能动态调整通信速率而导致通信效率不高或数据丢失问题。本发明的技术要点包括：根据不同的编码方式和调制方式构建多个编码调制方案；根据微纳星群星间链路通信误码率阈值要求获得多个编码调制方案对应的多个信噪比阈值；根据微纳卫星间通信距离和多个信噪比阈值计算获得多个编码调制方案对应的多个通信速率值；在多个通信速率值中选择最大值作为最佳通信速率。本发明实现了遥测数据的高效率和可靠性传输，对于提升微纳星群系统星间链路自适应信号处理具有重要意义，也对其他动态复杂环境下的无线通信提供重要借鉴。
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公开(公告)号：CN107526060A
公开(公告)日：2017-12-29
申请号：CN201710732834.5
申请日：2017-08-24
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
Abstract: 一种基于最小标准差的锚节点优化选择的三边测量定位方法，涉及锚节点优化选择的三边测量改进定位方法。本发明是为了有效解决通信距离估计误差导致定位精度较低的问题。本发明所述的一种基于最小标准差的锚节点优化选择的三边测量定位方法，首先采用双边对等距离估计的方法获得未知节点到各个锚节点间距离估计的多个样本值，并统计分析，得到各个距离估计值的统计均值和统计标准差；然后采用动态滑动窗口和单遍扫描的方法获得统计标准差最小的三个距离估计值，并选择对应的三个锚节点构造三边测量定位方程组；最后采用最小二乘准则获得高精度的定位结果。
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公开(公告)号：CN107517500A
公开(公告)日：2017-12-26
申请号：CN201710732833.0
申请日：2017-08-24
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: H04W64/00 , G01S5/0278 , G01S5/06 , G01S5/14
Abstract: 一种基于最小误差传播的锚节点优化选择的三边测量定位方法，涉及锚节点优化选择的三边测量改进定位方法。本发明是为了有效解决通信距离估计误差导致定位精度较低的问题。本发明所述的一种基于最小误差传播的锚节点优化选择的三边测量定位方法，首先采用双边对等距离估计的方法获得未知节点到各个锚节点间距离估计的多个样本值，并统计分析，得到各个距离估计值的统计均值和统计标准差；然后采用动态滑动窗口和单遍扫描的方法获得距离估计统计均值和统计标准差乘积值最小的三个距离估计结果，并选择对应的三个锚节点构造三边测量定位方程组；最后采用最小二乘准则获得高精度的定位结果。
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公开(公告)号：CN107367708A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710732836.4
申请日：2017-08-24
Applicant: 哈尔滨工业大学(威海)
CPC classification number: G01S5/0278 , G01S5/14
Abstract: 一种基于最小标准差的锚节点优化选择的加权质心定位方法，涉及锚节点优化选择的加权质心改进定位方法。本发明是为了有效解决通信距离估计误差导致定位精度较低的问题。本发明所述的一种基于最小标准差的锚节点优化选择的加权质心定位方法，首先采用双边对等距离估计的方法获得未知节点到各个锚节点间距离估计的多个样本值，并统计分析，得到各个距离估计值的统计均值和统计标准差；然后采用动态滑动窗口和单遍扫描的方法获得距离估计的统计标准差最小的几个距离估计值，并选择对应的锚节点构造加权质心定位方程组；最后获得高精度的定位结果。
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