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公开(公告)号：CN118778646A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410801759.3
申请日：2024-06-20
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于SAC‑PID的无人艇航迹控制方法，通过对SAC算法的状态空间和动作空间进行定义，获取水面自主航行器的PID航迹控制器的参数集合；同时建立了SAC算法的奖励函数，以根据SAC算法的状态空间，基于SAC算法对水面自主航行器的PID航迹控制器的参数进行调整；进而通过PID航迹控制器获取船舶的速度与舵角，实现对无人艇的航迹控制。本发明利用SAC算法实现对PID控制器参数的自适应整定，最终实现USV航迹控制，不容易陷入局部最优，具备较强的自主学习能力。解决了传统的PID参数整定方法依赖人工经验整定，且整定之后很难改变的问题，时间成本与人力成本均显著降低，且实时性强。
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公开(公告)号：CN118672259A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410690384.8
申请日：2024-05-30
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于改进SAC算法的无人船自主避碰决策方法及系统，根据最小雷达线探测长度与船舶安全半径、动界半径、船舶领域半径之间的关系，建立SAC算法的奖励函数，以获取总的奖励函数值，同时建立SAC算法的动作空间；进而根据本船当前时刻的位置坐标、航速及航向角，根据所述船舶运动数学模型、船舶动界模型、船舶领域模型，获取无人船下一时刻的舵角和航速，以对无人船进行控制，实现无人船的自主避碰。本发明将航行阶段划分为导航阶段、避碰阶段和紧迫危险阶段，所建立的基于各阶段的奖励函数，能够基于COLREGs第二章第13至17条实现两船与多船会遇局面下的无人船自主避障决策；而在紧迫危险阶段，基于本发明的动作空间，能够通过减速停船有效地处理真实海域复杂局面，解决复杂海域中的紧迫危险避障问题，提高紧迫危险局面下避碰的灵活性和泛化性。
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公开(公告)号：CN104058075B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410290665.0
申请日：2014-06-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，包括：三轴陀螺仪、指令信号输入单元、可编程控制单元、减摇鳍伺服驱动单元和减摇鳍执行机构。该控制系统可与位于岸基上的控制终端进行实时无线数据通信。本发明提供的一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，在减摇鳍伺服驱动单元设置有一台驱动电机，通过单电机驱动减摇鳍执行机构的方式，来减轻船舶横摇对船载设备的影响，提高无人船的工作效率，同时该设计方式很大程度上简化了无人船减摇鳍系统的结构，增加了无人船的装载量，提高了无人船工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN111552186A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010574066.7
申请日：2020-06-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于CAN总线的舵鳍联合减摇控制方法及系统。所述方法包括获取所述船舶的舵鳍联合系统的线性数学模型；基于CAN总线，获取所述船舶的当前时刻的横摇角和航向角；根据所述舵鳍联合系统的线性数学模型，采用闭环增益成形算法确定所述船舶的舵鳍联合系统控制模型；根据所述当前时刻的横摇角和航向角和所述舵鳍联合系统控制模型确定所述船舶的鳍角和舵角；基于CAN总线，根据所述船舶的鳍角和舵角对应控制所述船舶的鳍机和舵机；返回所述基于CAN总线，获取所述船舶的当前时刻的横摇角和航向角的步骤。本发明所提供的一种基于CAN总线的舵鳍联合减摇控制方法及系统，提高舵鳍联合减摇的实时性和可靠性。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104058075A
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201410290665.0
申请日：2014-06-24
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，包括：三轴陀螺仪、指令信号输入单元、可编程控制单元、减摇鳍伺服驱动单元和减摇鳍执行机构。该控制系统可与位于岸基上的控制终端进行实时无线数据通信。本发明提供的一种基于单电机驱动的小型无人船减摇鳍控制系统，在减摇鳍伺服驱动单元设置有一台驱动电机，通过单电机驱动减摇鳍执行机构的方式，来减轻船舶横摇对船载设备的影响，提高无人船的工作效率，同时该设计方式很大程度上简化了无人船减摇鳍系统的结构，增加了无人船的装载量，提高了无人船工作的可靠性。
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公开(公告)号：CN118816883A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410801746.6
申请日：2024-06-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G01C21/20 , G06Q10/047 , G06F17/10
Abstract: 本发明公开了一种基于改进Q学习算法的无人艇航迹规划方法，通过建立栅格化海图，获取目的地位置坐标、障碍物的位置坐标，栅格单元所处位置的水深；并根据水面自主航行器的运动数学模型获取本船位置坐标，这样能够最大程度的反映出海洋的真实环境，据此建立包括碰撞与抵达奖励函数、深水区浅水区奖励函数、航路转向点奖励函数和最优路线奖励函数的Q学习算法的奖励函数，进而基于Q学习算法获取USV的最优路径，以实现对无人艇的航迹规划。本发明旨在通过Q学习算法综合考虑路径长短、深、浅水区、航路转向点等多因素要求，进行多目标优化，从而为USV进行真实海况下的航迹进行规划。
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公开(公告)号：CN113359773B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202110766456.9
申请日：2021-07-07
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明涉及一种无人船航行路径决策方法及系统，该方法包括：采集无人船当前时刻的速度；约束所述无人船当前时刻的速度，生成无人船下一时刻窗口的速度采样空间；根据所述速度采样空间生成航行路径；根据全局引力场构造评价函数；利用所述评价函数筛选无人船最优的航行路径；控制无人船按照所述最优的航行路径航行。通过加入引力场，产生目标点对无人船的引力约束，解决了传统DWA算法容易陷入局部最优的问题，以提高对无人船航行路径的决策精度，得到无人船最优的航行路径；同时结合速度约束能够使无人船保持最优的速度航行。
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公开(公告)号：CN116908836A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310862537.8
申请日：2023-07-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G01S13/86 , G06F18/25 , G01S13/937 , G01S17/86 , G01S17/93
Abstract: 本发明公开了一种融合多传感器信息的USV环境感知方法，包括：获取USV平台上的多个传感器的分辨率，以确定传感器的网格尺寸，并将USV的作业水域划分为传感器网格；建立传感器数据到传感器网格的映射关系；确定USV平台上的传感器融合网格尺寸；并基于传感器融合网格尺寸将USV的作业水域划分为融合网格；获取融合网格被占据的后验概率，以指导USV平台上的传感器对水面环境进行感知。本发明通过建立传感器数据到传感器网格之间的映射关系，并将USV的作业水域划分为融合网格；获取融合网格被占据的后验概率，以指导USV对水面环境进行感知，实现传感器信息融合，提高环境感知的精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN111552186B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202010574066.7
申请日：2020-06-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于CAN总线的舵鳍联合减摇控制方法及系统。所述方法包括获取所述船舶的舵鳍联合系统的线性数学模型；基于CAN总线，获取所述船舶的当前时刻的横摇角和航向角；根据所述舵鳍联合系统的线性数学模型，采用闭环增益成形算法确定所述船舶的舵鳍联合系统控制模型；根据所述当前时刻的横摇角和航向角和所述舵鳍联合系统控制模型确定所述船舶的鳍角和舵角；基于CAN总线，根据所述船舶的鳍角和舵角对应控制所述船舶的鳍机和舵机；返回所述基于CAN总线，获取所述船舶的当前时刻的横摇角和航向角的步骤。本发明所提供的一种基于CAN总线的舵鳍联合减摇控制方法及系统，提高舵鳍联合减摇的实时性和可靠性。
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