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公开(公告)号:CN109141421A
公开(公告)日:2019-01-04
申请号:CN201810771536.1
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动AUV水下动态目标跟踪中的期望路径构造方法。首先根据交互多模型方法得到当前时刻目标位置的估计值,通过超短基线与双目视觉定位系统得到当前时刻目标位置的观测值,然后通过卡尔曼滤波得到当前时刻目标位置的最优估计值;选择AUV位置、所选历史目标点序列、当前时刻目标的最优估计值作为期望目标点序列;引入几何约束条件,根据期望目标点序列构造三次样条曲线,选择该样条曲线作为AUV跟踪的期望路径曲线。该方法可以实时更新期望路径曲线,提高AUV应对目标不确定性以及瞬时干扰的影响,提高跟踪快速性和精度。
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公开(公告)号:CN109213180B
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN201810776783.0
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先,水面释放的AUV将依靠自身重力下潜,当距底高度为60米时,若此时下潜速度超过2m/s,则立即抛载;否则继续下潜,应抛载高度由操纵性仿真给出,AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度,若悬浮高度不等于工作高度,则开启垂向推进器,通过Bang‑Bang控制迅速将AUV定位到工作高度,当AUV到达工作高度后,控制器切换为S面控制,使AUV动力定位在工作高度,开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度,提高了抛载的安全性以及准确性,节省了下潜时间,提高了作业效率。
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公开(公告)号:CN109000838A
公开(公告)日:2018-12-14
申请号:CN201810515162.7
申请日:2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的浮力测量方法。通过挂载不同质量的下潜抛载P1和P2来得到两个不同的受力方程构成二元一次方程组,对其求解得到全海深AUV无动力下潜的时受力表达式中,粘滞阻力系数D(v)和AUV载体本身的浮力BAUV这两个未知量,以达到测定全海深AUV在某个深度剖面处的浮力的目的。本发明不仅适用于全海深AUV无动力下潜过程中的浮力测定,还可以适用于深海AUV无纵倾的下潜过程。
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公开(公告)号:CN109213179B
公开(公告)日:2021-04-23
申请号:CN201810769809.9
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/04
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV折线式下潜控制方法。首先在AUV下潜之前,确定在水下布置的水声定位和通信系统的覆盖范围,并确定AUV在到达指定工作深度处能与水声定位和通信系统正常建立连接的安全距离,由此安全距离确定在折线式下潜过程中所允许的沿纵向偏移的最远距离l。在AUV载体下潜过程中纵向运动距离s等于l时,控制AUV转艏180°,使其反向纵倾下潜。待AUV反向纵倾下潜过程中,在s等于l时,再控制AUV转艏180°,使其反向运动。直到AUV到达指定工作深度。本发明将AUV在下潜过程中的水平面运动范围限制在合理范围内,能保证限定AUV水平面运动范围的圆的圆心始终在一条垂线上,具有很好的抗流能力,提高了全海深AUV的安全性。
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公开(公告)号:CN109018278B
公开(公告)日:2020-06-16
申请号:CN201810771539.5
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63G8/26
Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的无纵倾无动力下潜方法及抑制纵倾装置。一:AUV姿态处于垂直稳定状态后释放;二:实时监控AUV所配置的罗经输出的纵倾角和纵倾角加速度;三:当纵倾角小于所设阈值时,继续下潜;四:当纵倾角达到所设阈值时,判断纵倾角加速度是否大于预设角加速度阈值,若大于则不予处理,反之则启动抑制纵倾装置;五:再次检测所述全海深AUV的纵倾角是否小于所设阈值,若小于则停止所述抑制纵倾装置的主动调节,反之,则继续上述步骤四;六:重复上述步骤二至五,直至所述全海深AUV下潜到设定的工作深度。本发明依靠自身的装置根据AUV实时的姿态反馈主动抑制其产生的纵倾,使其近似实现无纵倾下潜。
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公开(公告)号:CN109213180A
公开(公告)日:2019-01-15
申请号:CN201810776783.0
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先,水面释放的AUV将依靠自身重力下潜,当距底高度为60米时,若此时下潜速度超过2m/s,则立即抛载;否则继续下潜,应抛载高度由操纵性仿真给出,AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度,若悬浮高度不等于工作高度,则开启垂向推进器,通过Bang-Bang控制迅速将AUV定位到工作高度,当AUV到达工作高度后,控制器切换为S面控制,使AUV动力定位在工作高度,开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度,提高了抛载的安全性以及准确性,节省了下潜时间,提高了作业效率。
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公开(公告)号:CN109213179A
公开(公告)日:2019-01-15
申请号:CN201810769809.9
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/04
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV折线式下潜控制方法。首先在AUV下潜之前,确定在水下布置的水声定位和通信系统的覆盖范围,并确定AUV在到达指定工作深度处能与水声定位和通信系统正常建立连接的安全距离,由此安全距离确定在折线式下潜过程中所允许的沿纵向偏移的最远距离l。在AUV载体下潜过程中纵向运动距离s等于l时,控制AUV转艏180°,使其反向纵倾下潜。待AUV反向纵倾下潜过程中,在s等于l时,再控制AUV转艏180°,使其反向运动。直到AUV到达指定工作深度。本发明将AUV在下潜过程中的水平面运动范围限制在合理范围内,能保证限定AUV水平面运动范围的圆的圆心始终在一条垂线上,具有很好的抗流能力,提高了全海深AUV的安全性。
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公开(公告)号:CN109018278A
公开(公告)日:2018-12-18
申请号:CN201810771539.5
申请日:2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63G8/26
Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的无纵倾无动力下潜方法及抑制纵倾装置。一:AUV姿态处于垂直稳定状态后释放;二:实时监控AUV所配置的罗经输出的纵倾角和纵倾角加速度;三:当纵倾角小于所设阈值时,继续下潜;四:当纵倾角达到所设阈值时,判断纵倾角加速度是否大于预设角加速度阈值,若大于则不予处理,反之则启动抑制纵倾装置;五:再次检测所述全海深AUV的纵倾角是否小于所设阈值,若小于则停止所述抑制纵倾装置的主动调节,反之,则继续上述步骤四;六:重复上述步骤二至五,直至所述全海深AUV下潜到设定的工作深度。本发明依靠自身的装置根据AUV实时的姿态反馈主动抑制其产生的纵倾,使其近似实现无纵倾下潜。
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公开(公告)号:CN108762326A
公开(公告)日:2018-11-06
申请号:CN201810531047.9
申请日:2018-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D13/62
CPC classification number: G05D13/62
Abstract: 本发明公开的是一种水下动态对接过程中的AUV纵向速度制导方法。针对水下AUV与母艇的动态对接过程,考虑到AUV若纵向速度过大可能导致与母艇所搭载的坞站发生严重的碰撞事故,提出了一种针对AUV的纵向速度制导方法。本方法将对接过程分为接近段和对接段:在接近段,选择AUV重心与坞站之间的距离作为参考量设计纵向速度;在对接段,选择AUV重心与坞站两者所对应的圆形轨道弧长作为参考量设计纵向速度。与传统的设置纵向分段速度相比,该方法可以保证AUV迅速接近母艇并以较小的安全速度进入坞站,且保证速度曲线不会发生明显的突变,缩短了对接时间,提高了对接安全性。
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公开(公告)号:CN107765701A
公开(公告)日:2018-03-06
申请号:CN201711129035.5
申请日:2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0875 , G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种适用于回转体平台的艏向控制方法。一:输入期望艏向;二:利用TD控制器安排过渡过程,得到过渡结果;三:将实际艏向和期望艏向及过渡结果做差,得到艏向偏差,并计算得出偏差变化率;四:艏向偏差和偏差变化率作为S面控制器的输入,得出TD-S控制器的输出,将作为自适应开关控制器的输入,得到开关控制器的输出;五:将偏差变化率带入隶属度函数中,得出TD-S控制器的权重和开关控制器的权重;六:将上述步骤得到的结果带入模糊推理切换器中得到最终的控制输出;七:判断实际艏向是否等于期望艏向。本发明能够有效适应复杂的强非线性的海洋环境,使回转体平台在艏向控制中能平稳而快速达到期望艏向,且无高频颤振。
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