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公开(公告)号：CN107168335A
公开(公告)日：2017-09-15
申请号：CN201710504472.4
申请日：2017-06-28
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑混合多目标避障的水面无人艇路径跟踪制导方法,将制导过程分为路径跟踪和避障操纵制导两种模式，以改进DVS制导算法为基本构架，由GVS动态规划出由直线和曲线组成的光滑参考路径，路径跟踪模式和避障操纵模式分别对应不同的DVS的引导变量。对于多个或混合的障碍物的避障制导，首先将根据优先级排序及避障操纵条件评判确定当前的避障目标，启动避障操纵模式，过渡函数保证DVS引导变量在不同模式切换之间的光滑性。本发明对多种控制策略具有适用性，便于同现有先进控制算法结合，控制算法的作用在于保证实船对DVS的收敛，保证制导策略的有效性。
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公开(公告)号：CN102222423A
公开(公告)日：2011-10-19
申请号：CN201110132893.1
申请日：2011-05-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/00
Abstract: 本发明公开了一种搜救模拟器及其搜救仿真方法。其中的搜救模拟器包括航海模拟器、航空模拟器以及通信仿真单元，搜救模拟器还包括：中央控制仿真单元，用于设置航海模拟器和航空模拟器的场景参数信息，并将场景参数信息发送给航海模拟器和航空模拟器；航海模拟器和航空模拟器加载场景参数信息后，航海模拟器通过通信仿真单元发送遇险信号给中央控制仿真单元，中央控制仿真单元根据遇险信号，并结合电子海图确定最优搜寻区域后发送搜救指令给航海模拟器和航空模拟器，航海模拟器和航空模拟器根据搜救指令进行搜救仿真，克服了使用现有海上搜救系统的真实设备进行搜救演习成本高、危险大的缺点。
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公开(公告)号：CN120010252A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510120485.6
申请日：2025-01-25
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑输入延迟的固定时间路径跟踪控制方法，包括：构建基于输入延时的USV的非线性数学模型；根据输入延迟情况下USV的控制输入改进输入延迟辅助系统；使用LVS技术生成USV参考航线，构建LVS制导律获取USV的位置误差和艏向角误差，获取USV的动力学误差；设计USV位置误差虚拟控制律，引入DSC技术设计固定时间滤波器；计算USV的姿态误差信号的导数，设计姿态误差虚拟控制律；构建基于输入延迟辅助系统的固定时间路径跟踪控制器和自适应律，实现输入延迟下USV的路径跟踪控制；本发明能够有效预测和补偿输入延迟信号的影响，提升了系统的收敛性能，增强系统的稳定性，解决控制器的输入延迟问题，增强系统的收敛精度和抵御外界干扰的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN119989530A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510071070.4
申请日：2025-01-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/27 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种适用于多船多工况下的在线船舶运动非参数建模方法，S1：获取四自由度船舶运动数据集；S2：建立四自由度船舶运动模型，并基于四自由度船舶运动模型建立非参数辨识模型；S3：建立混合核相关向量机；S4：对所述非参数辨识模型进行自适应训练，得到训练后的非参数辨识模型以完成在线船舶运动非参数建模过程。本发明提出了一种能够适用于多种类型船舶的自适应非参数辨识模型建立方法，弥补了以往研究中仅针对单一船型建模的局限性，展示了模型在不同船舶、不同工况条件下的有效性和广泛应用前景。并且在船舶运动建模中，增加了对横摇影响的考虑，补充了传统平面运动模型的不足，从而更加全面地反映了船舶运动的关键因素。
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公开(公告)号：CN119960458A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510118632.6
申请日：2025-01-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种分布式自组织无人艇集群的安全跟踪控制方法，S1：设计群体聚集能量函数，用于保证无人艇集群中各无人艇分布在设定的虚拟中心点周围；S2：设计避碰势函数和避障势函数，从而避免无人艇聚集时，相邻无人艇之间、各无人艇与外部障碍物之间发生碰撞；S3：设计艏向一致函数，用于保证所有无人艇的艏向一致性；S4：设计无人艇集群的期望制导速度；S5：设计分布式扩展状态观测器，实时估计各无人艇的未知系统动态及外部扰动；从而得到无人艇实际速度，结合所述无人艇实际速度与期望制导速度构造速度跟踪误差函数；S6：基于速度跟踪误差函数并采用自适应动态规划算法设计最优控制律，并基于最优控制律控制无人艇集群稳定航行。本发明能够实现无人艇集群的安全高效协同控制，保证无人艇集群能够在复杂环境中高效、安全、一致地执行跟踪任务，显著提升无人艇集群的整体性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119960456A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510118627.5
申请日：2025-01-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种网络攻击下的船舶韧性强化航向保持控制方法，包括建立响应型非线性Nomoto模型作为船舶运动数学模型，以获取简化传递函数；基于二阶闭环增益成型算法，根据简化传递函数构建船舶航向鲁棒控制器；获取考虑船舶网络攻击下船舶航向误差，以对船舶航向鲁棒控制器的控制输入进行非线性修饰；获取对非线性修饰后的船舶航向鲁棒控制器的控制输入，进行输入信号反馈的等价变换模型；根据等价变换模型采用零阶保持器对船舶航向鲁棒控制器控制输出进行优化，获取优化舵角控制输出；考虑海上环境干扰，根据优化舵角控制输出获取最终船舶航行航向。解决了传统的船舶控制策略不能够抵御网络攻击，以保障船舶航向和避碰控制功能的技术问题。
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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
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/633 , G05D109/30
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。
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公开(公告)号：CN118584998B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202410617328.1
申请日：2024-05-17
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/695 , G05D1/43 , G05D109/20 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于机艇协同的海上风电吊舱精细化巡检方案设计方法，通过机船协同系统的运动学方程获取无人机与无人船的实际位置信息，且根据待巡检的海上风电吊舱获取待巡检的海上风机吊舱的巡检航路点，通过主导航路点与从属航路点为无人船与无人机共同规划巡检路径，以避免了重复设置航路点造成的存储资源占用；基于虚拟无人船与虚拟无人机的运动模型，并根据巡检航路点获取机船协同系统的位置参考信号；根据所实际位置信息与位置参考信号获取巡检相对方位角，并根据巡检相对方位角设计控制器，以实现海上风电吊舱的巡检任务。本发明避免了高昂的优化运算成本与时间消耗问题，对复杂多变的海洋环境和不同的任务场景，能快速做出调整与决策，实时更新协同系统的位置及姿态信息，以有效实现路径规划与调整。
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公开(公告)号：CN119575973A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411716048.2
申请日：2024-11-27
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微分博弈的船舶编队协同避障与鲁棒控制方法，包括构建船舶避障函数，并基于第一性能指标函数设计最优虚拟控制律；构建用于镇定船舶位置动力学误差的第二性能指标函数，并结合第一最优价值函数获取船舶海洋状态干扰；设计用于镇定船舶状态动力学误差的第三性能指标函数以获取最优响应控制器；根据最优响应控制器获取艏向虚拟控制律；对艏向虚拟控制律的导数进行降阶处理，以获取艏摇运动动力学误差；构建用于描述艏摇运动干扰的第四性能指标函数，并结合第二最优价值函数获取船舶艏摇运动干扰；设计用于镇定船舶艏摇运动动力学误差的第五性能指标函数获取最优鲁棒控制器。本发明解决了目前已有船舶编队运动控制工程实践中“人工势场法不利于船舶高精度与安全航行”与“干扰观测器在海洋环境干扰中鲁棒性较弱”这两点技术问题。
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公开(公告)号：CN119310999A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411416726.3
申请日：2024-10-11
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/644 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D105/22
Abstract: 本发明实施例公开了一种具有性能博弈机制的船舶轨迹跟踪事件触发控制方法及系统，方法包括：S1、确定出船舶对应的位置误差和姿态误差；S2、设计第一性能指标和第一价值函数；S3、设计第一价值函数的负梯度估计值、最优虚拟控制律及在线学习律；S4、获得动力学参考信号及动力学控制误差；S5、定义第二性能指标和对应的第二价值函数；S6、设计第二价值函数对应的负梯度估计值、最优控制输入和最优触发误差；S7、判断是否满足触发规则；S8、改变船舶状态继续判断是否完成航行任务，未完成则重新确认船舶当前状态并返回S1。本发明解决了现有技术中“操作者难以得到最佳的触发效果和控制精度”与“船舶轨迹跟踪控制器在海洋环境干扰中鲁棒性较弱”的问题。
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