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公开(公告)号：CN114859884B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210302099.5
申请日：2022-03-24
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于事件触发的具有避障功能的欠驱船轨迹跟踪控制方法、系统及存储介质，本发明方法，首先，利用非线性模型预测控制处理多变量控制问题的优势，将欠驱船的轨迹跟踪问题转化为优化问题；其次，利用非线性模型预测控制处理输入输出约束的优势，将多障碍物避障机制设计为系统输出约束处理，同时将船舶执行器的限制设计为系统输入约束处理；最后，设计事件触发机制，并将设计的事件触发机制引入到非线性模型预测控制的设计中，从而减轻计算负担。运用本发明提供的技术，在实际的海上航行过程中，既能实现欠驱船的轨迹跟踪，又能完成与多障碍物之间的自动避障，同时又能减轻计算负担。
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公开(公告)号：CN115824250A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211263196.4
申请日：2022-10-14
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种智能船舶增强现实助航信息显示方法，包括：在ROS计算图下的多传感器数据通信模块、相机外参估计模块以及AR助航信息显示模块，多传感器数据通信模块用于船载LiDAR、相机、IMU/RTK等传感器数据通信及发布话题，相机外参估计模块用于通过ESKF(误差状态卡尔曼滤波)方法融合LiDAR和IMU/RTK的测量数据以准确估计相机外参及发布话题，AR助航信息显示模块,用于将三维AR助航信息转换至相机坐标系，并通过虚实相机匹配完成AR助航信息的精确渲染显示。本发明提供了一种智能船舶增强现实助航信息显示方法，解决了现有技术中相机外参估计方法较单一、精度较低，多传感器之间数据通信繁杂，以及助航信息显示中渲染数据与真实相机参数不对应的问题。
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公开(公告)号：CN118963131A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411032543.1
申请日：2024-07-30
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和饱和的自适应路径跟踪控制方法，通过建立制导虚拟小船的模型和动态虚拟船的模型，获取动态虚拟船DVS的位置横坐标、位置纵坐标以及动态虚拟船DVS的艏向角，并基于动态面DSC技术，获取艏向误差的滤波器变量和前进自由度上的滤波器变量；同时通过构建欠驱动船舶的动力学误差，获取艏摇自由度上的虚拟控制律以获取艏摇自由度上的滤波器变量；结合输入延迟辅助系统获取前进速度误差变量和艏摇角速度误差变量；最后获取基于IDAS和ISAS的路径跟踪控制器和自适应律，实现考虑输入延迟和饱和的自适应路径跟踪控制，提高了控制系统的精度和鲁棒性，降低了对系统动态性能的影响。本发明采用输入延迟辅助系统来预测和补偿延迟信号的影响，解决了当控制系统中的某个输入达到饱和状态时，控制器无法再通过该输入进行有效调节的问题，大大提高了控制系统的性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN117311354B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311320587.X
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。
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公开(公告)号：CN119272494A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411300949.3
申请日：2024-09-18
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种基于高斯混合模型的船舶操纵非参数辨识建模方法，包括以下步骤：获取船舶航行时的舵角、船舶运动状态以及船舶的运动力和力矩，构建数据集；根据船舶操纵运动数学模型中船舶所受的力与力矩和船舶运动状态确定线性回归模型；以舵角、力和力矩为训练样本，以线性回归模型为基础，根据舵角的变化特征对训练数据进行分段构建多个子模型，得到用于船舶操纵运动的改进高斯混合模型；对改进高斯混合模型进行训练，得到训练好的改进高斯混合模型；基于船舶前一时刻的运动状态，回归调用训练好的改进高斯混合模型，实现对船舶力下一时刻流体力的预测；基于预测好的船舶力下一时刻流体力，对船舶的时间导数去求解，得到船舶下时刻的运动状态。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118247140A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410378365.1
申请日：2024-03-29
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G06T3/4038 , G06T3/14 , G06T7/33
Abstract: 本发明公开了一种面向无人船视觉感知的几何结构保护视差图像拼接方法，主要包括以下步骤：接收目标图像和参考图像；基于能量函数网格变形优化对目标图像与参考图像进行精配准；基于优化接缝切割方法寻找精配准后的目标图像与参考图像的初始接缝线；对初始接缝线进行评估，判断其是否错位，若未错位，则根据初始接缝线生成最终拼接图像，否则对初始接缝线进行修正，生成最佳接缝线，并根据最佳接缝线生成最终拼接图像。本发明能够在面向无人船视觉感知的海上场景中生成高质量的拼接图像。
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公开(公告)号：CN114859884A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210302099.5
申请日：2022-03-24
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于事件触发的具有避障功能的欠驱船轨迹跟踪控制方法、系统及存储介质，本发明方法，首先，利用非线性模型预测控制处理多变量控制问题的优势，将欠驱船的轨迹跟踪问题转化为优化问题；其次，利用非线性模型预测控制处理输入输出约束的优势，将多障碍物避障机制设计为系统输出约束处理，同时将船舶执行器的限制设计为系统输入约束处理；最后，设计事件触发机制，并将设计的事件触发机制引入到非线性模型预测控制的设计中，从而减轻计算负担。运用本发明提供的技术，在实际的海上航行过程中，既能实现欠驱船的轨迹跟踪，又能完成与多障碍物之间的自动避障，同时又能减轻计算负担。
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公开(公告)号：CN118938688A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411309048.0
申请日：2024-09-19
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种具有输入饱和的半潜式平台自适应预设时间动力定位控制方法，所述方法包括获取具有输入饱和的半潜式平台的三自由度运动模型；定义期望姿态以获取动态姿态误差；并根据构建的固定时间烟囱边界函数与固定时间追踪性能函数对动态姿态误差进行误差转换，获取转换变量误差；基于神经网络逼近技术根据三自由度运动模型与转换变量误差构建虚拟控制器；根据虚拟控制器构建自适应律，基于动态面控制技术根据虚拟控制器获取速度误差矢量；根据三自由度运动模型和分段输入饱和限制构建非对称饱和辅助系统；基于自适应律与非对称饱和辅助系统，根据速度误差矢量构建最终控制器。解决了现有的鲁棒神经阻尼技术当船舶模型参数变化时，不能保证含有鲁棒神经阻尼技术的控制器及自适应参数会不产生更大的计算负载和更多的稳定时间的问题，及当动力定位船舶的控制输入超调到一定界限达到饱和时，鲁棒神经阻尼技术不能处理系统输入饱和问题。
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公开(公告)号：CN117332510A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311452226.0
申请日：2023-11-01
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于混合预测模型的远洋船舶航速损失预测方法，包括构建半经验模型，根据半经验模型、船舶动力参数、远洋船舶航行数据集对船舶的速度损失进行估计并添加至远洋船舶航行数据集中，基于Z分数标准化方法对远洋船舶航行数据集进行预处理，将远洋船舶航行数据集中的参数作为特征，计算各个特征之间的相关系数并构建相关性系数矩阵，根据相关性系数矩阵获取与速度损失相关的特征集，基于多层人工神经网络构建航速损失混合预测模型，获取训练集并对模型中进行训练，并基于网格搜索方法对模型的超参数进行优化，根据优化后的航速损失混合预测模型对远洋船舶的航速损失进行预测。基于混合预测模型提高了远洋船舶速度损失的预测准确度。
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公开(公告)号：CN117311354A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311320587.X
申请日：2023-10-12
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于精确任务导向的港作船自主路径规划及靠泊方法，包括设计紧迫度函数，设置靠泊点位、角度、速度，基于目标船的航向、靠泊角度以及我船的航速向量构建标准线，根据紧迫度函数的取值选择远离策略控制我船航行，根据我船、靠泊点位是否都在目标船一侧，选择异侧策略控制我船航行，根据我船是否在标准线之后以及我船与标准线之间的垂直距离选择粗旷导航策略或精细导航策略控制我船航行，根据我船在标准线之前以及我船与目标船之间的物理距离选择远距离调整策略或近距离调整策略控制我船航行，判断我船是否与目标船船体接触，若是进行靠泊，反之重新构建标准线。本发明基于不同的策略配置引力，实时规划船舶路径并提高了靠泊精度。
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