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公开(公告)号：CN118936468A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202410917404.0
申请日：2024-07-10
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于目标吸引法则自适应粒子群优化算法的复杂环境下UUV路径规划方法，属于在水下无人航行器路径规划技术领域。主要是为了解决传统的UUV路径规划方法存在威胁因素考虑单一的问题。本发明首先获取至少包括海底山峰模型和海流模型的环境仿真模型，并基于海洋环境进行建模得到环境仿真模型对应的威胁度，基获取的环境仿真模型及其威胁度确定每个路径点的环境威胁因素对应的具体威胁度，进而得到路径点处的威胁度成本，再结合偏航角和俯仰角成本、路径长度成本，确定平滑路径的总路径成本；基于目标吸引法则自适应粒子群优化算法对路径总成本的最小值寻优问题进行求解，得到最优路径。
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公开(公告)号：CN115016257B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202210480802.1
申请日：2022-05-05
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05B13/04
Abstract: 纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，属于无人水下航行器控制工程领域。本发明解决了现有无人水下航行器深度跟踪控制方法能耗高，且存在对执行器磨损大的问题。本发明通过设定积分滑模面和时变阈值的事件触发机制来设计事件触发时刻对积分滑模控制器进行触发来实现对水下航行器系统状态进行控制，实现积分滑模控制器的间歇式更新方式，在此过程中还通过积分滑模面，求得等效滑模控制律，再根据等效滑模控制律，构建积分滑模控制器。本发明可以有效降低UUV控制能耗，并减轻控制过程中的执行器磨损。本发明主要用于对无人水下航行器深度方向上的航迹进行间歇式控制。
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公开(公告)号：CN115016257A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210480802.1
申请日：2022-05-05
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05B13/04
Abstract: 纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，属于无人水下航行器控制工程领域。本发明解决了现有无人水下航行器深度跟踪控制方法能耗高，且存在对执行器磨损大的问题。本发明通过设定积分滑模面和时变阈值的事件触发机制来设计事件触发时刻对积分滑模控制器进行触发来实现对水下航行器系统状态进行控制，实现积分滑模控制器的间歇式更新方式，在此过程中还通过积分滑模面，求得等效滑模控制律，再根据等效滑模控制律，构建积分滑模控制器。本发明可以有效降低UUV控制能耗，并减轻控制过程中的执行器磨损。本发明主要用于对无人水下航行器深度方向上的航迹进行间歇式控制。
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公开(公告)号：CN111008549B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN201910726667.2
申请日：2019-08-07
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G06F18/21 , G06F18/214 , G06N3/006 , G01C25/00
Abstract: 基于样本熵和IFOA‑GRNN的UUV平台DVL信号失真重构方法，本发明涉及DVL信号失真重构方法。本发明的目的是为了解决现有多普勒计程仪DVL一旦出现故障将严重影响UUV的正常航行以至于偏离规划航线、速度失控甚至撞毁、沉底的问题。过程为：一、得到训练好的IFOA‑GRNN模型；二、在UUV航行过程中，实时计算DVL输出信号的样本熵；三、当样本熵SE小于设定阈值时，DVL为信号失真状态，获取DVL信号失真下的UUV航行数据；否则，获取DVL正常工作状态下的UUV航行数据；四、得到UUV的估计航速；五、得到海流信息；六、根据海流信息修正估计航速，得到修正航速。本发明用于DVL信号失真重构领域。
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公开(公告)号：CN115393577A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211073079.1
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G06V10/25 , G06V10/762
Abstract: 一种红外海上小目标抗干扰的检测方法，它属于海上目标检测技术领域。本发明解决了由于红外海面图像中存在干扰，导致的采用现有目标检测方法时存在检测率低、虚警率高的问题。本发明通过计算中心区域及其邻域灰度分布的相异性，实现对疑似目标的召回式检测。然后，进一步提取出疑似目标区域的特征。因为海上干扰存在的聚类特征，松弛互k近邻图被引入通过全局图聚类来区分真实目标，通过这种方法，能够检测出真实目标并将海上干扰滤除。本发明方法可以应用于海上小目标的检测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119623336A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411678195.5
申请日：2024-11-22
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G06F30/27 , G06N3/006 , G06N3/126 , G06F119/14 , G06F113/08 , G06F111/04
Abstract: 本发明提出了一种尺寸和重量约束下的无人潜航器设计优化方法，首先基于流体动力学模型假设，将UUV模型分为三个基本部分，建立UUV的水流阻力、湿表面积、压力及质量的数学模型。以长度、直径等关键尺寸为变量，通过粒子群优化算法与遗传优化算法，求解不同优化目标下UUV的最佳尺寸参数并进行算法优化结果对比。根据对比结果，选择遗传优化算法对UUV进行多学科联合优化，并对结果进行三维建模与仿真分析，验证优化结果的有效性。本发明实现了UUV尺寸和重量约束下的多学科优化，提供了UUV结构设计的新思路，解决UUV设计中尺寸和重量限制下的阻力优化、能效和承压能力等关键问题，提高了UUV结构设计效率和性能，降低了开发成本和时间。
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公开(公告)号：CN119596674A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411762008.1
申请日：2024-12-03
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种基于前馈PID的UUV控制方法，本发明涉及基于前馈PID的UUV控制方法。本发明的目的是为了解决传统PID控制算法在UUV控制中存在精度差、稳定性差的问题。过程为：一、设置惯性坐标系下UUV的起始位置和目标位置；二、获得实时的海浪干扰信息以及UUV的真实状态；三、PID姿态控制器输出角加速度；四、滤波器输出优化后的深度信息；五、PID位置控制器输出线加速度；六、将角加速度和线加速度作用于执行机构，通过控制执行机构的转速改变推进器的推力和力矩，推力和力矩作用于UUV，改变UUV在水下的运动轨迹；七、判断UUV是否到达目标位置；若是，UUV结束航行；若否，重复执行二至六，直至UUV到达目标位置。本发明用于UUV控制领域。
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公开(公告)号：CN114879706B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202210692482.6
申请日：2022-06-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明属于无人系统的自主控制技术领域，具体涉及一种RRT与人工势场法相结合的AUV目标搜索方法。本发明针对人工势场算法在密集障碍物环境下的规划局限性问题，利用RRT算法自身的随机性特点，解决了人工势场方法在AUV搜索过程中存在的目标不可达问题。二者的结合，提高了AUV在三维密集障碍物环境下的目标可达性。本发明不仅解决了三维密集障碍物环境下的搜索规划问题，更为复杂环境下的规划提供了新思路，具有创新性和实际适用性，可用于实际环境。
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公开(公告)号：CN111025269B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN201911314228.7
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人传感器安装偏差估计方法，通过建立水面航行状态机器人航行位姿的因子图模型，基于卫星定位模块的真值反馈，利用非线性优化方法，实现水下机器人艏向测量的常值线性加性误差α和水下机器人前进速度、横移速度的非线性乘性误差cos(β)和sin(β)的估计，补偿航位推算模块与卫星定位模块间的位置偏差。实现传感器安装偏差的鲁棒估计，提高航位推算模块的计算精度，进而提高水下机器人的定位精度。减少机器人出水校准次数，提高作业效率，满足长时间水下航行的需求。
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公开(公告)号：CN110333369B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910617653.7
申请日：2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于船舶领域，公开了基于水面GPS校正的UUV的DVL测速系统及自适应去噪方法，包含如下步骤：步骤(1)：令UUV在水面航行，DVL测出UUV的对海底速度，GPS测出UUV的速度；步骤(2)：将DVL测出的UUV的对海底速度和GPS测出的UUV的速度输入数据比对模块，再得到DVL测速噪声成型滤波器；基于DVL测速噪声成型滤波器得到DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器；步骤(3)：UUV水下航行时，先使DVL测出的UUV的对海底速度输入DVL测速噪声成型滤波器将有色噪声白化得到含有白噪声的速度信息，然后将含有白噪声的速度信息输入DVL测速噪声增广卡尔曼滤波器，得出精准的速度信息；步骤(4)：重复步骤(3)。本发明测速准确度高，得到的速度信息更精准，可以用于闭环控制及导航。
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