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公开(公告)号：CN116300924A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310253128.8
申请日：2023-03-15
Applicant: 武汉理工大学重庆研究院 , 武汉理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种间接共享控制的船舶驾驶系统和方法，其包括环境感知模块获取船舶的航行数据和航行水域的环境数据；路径规划模块对航行数据和环境数据进行处理，得到本船舶的避碰路线；航行风险量评估模块根据航行数据和环境数据，确定本船舶安全性的评估值，并根据评估值判断本船舶的安全状态；控制权切换模块在安全状态为不安全的情况下，根据评估值判断本船舶的驾驶模式；控制执行模块在驾驶模式为智能航行模式的情况下，控制本船舶根据避碰路线航行。在本发明实施例中，本船舶可以在智能航行模式的情况下，通过避碰路线航行，已解决在岸基控制系统移交驾驶权至驾驶人的过程中，驾驶人由非驾驶任务状态接管船舶容易发生事故的问题。
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公开(公告)号：CN115562283A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211253142.X
申请日：2022-10-13
Applicant: 武汉理工大学重庆研究院 , 武汉理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本申请公开了一种内河水面船舶的人机控制驾驶权切换方法及系统，该方法包括：获取船舶航行综合状态信息；根据船舶航行综合状态信息确定船舶是否存在航行风险；当船舶存在航行风险时，计算船舶的风险危险值；根据风险危险值，通过基于纳什博弈论的预设人机共驾策略对驾驶权进行切换。本发明通过获取到的船舶航行综合状态信息确定船舶的航行风险，当所述船舶存在航行风险时，计算船舶的风险危险值；根据风险危险值通过基于纳什博弈论的预设人机共驾策略，利用置信度矩阵实时更新实现驾驶权由驾驶员至智能控制系统的平稳过渡，从而实现在提高船舶安全性的同时保证驾驶员始终在环，保证在船舶进行人机双驾的驾驶权切换过程中人员和船舶的安全性。
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公开(公告)号：CN117724473A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311474636.5
申请日：2023-11-06
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明公开了一种航路优化计算建模与仿真的内河水网船舶路径规划方法，包括以下步骤：采集内河水网航道及船舶航行信息；对采集到的内河水网航道及船舶航行信息进行存储；建立与内河水网相应的动态水网模型，通过Pallottino算法对存储的信息进行迭代，对不同目标进行权衡和优化，得到多目标航路规划方案。本发明通过设计优化求解算法将人工智能引入到船舶航线诱导规划中，根据采集到的实时数据和建立的预测模型，通过优化计算为航行中的船舶提供最佳航线建议，并结合历史数据分析、数学模型和高级计算能力对可能出现的风险进行评估和预测。
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公开(公告)号：CN114995133A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210586327.6
申请日：2022-05-26
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于混杂逻辑动态模型的船舶纵向列队混杂预测控制方法，分析所有船舶在航行过程中船舶纵向合力与航速之间的关系，建立无人船纵向动力模型，得到船舶速度与螺旋桨转速之间的关系模型；建立螺旋桨转速控制模型，得到螺旋桨转速与柴油机启动装置、制动装置以及油门之间的关系模型；根据变时距策略建立跟随距离模型，得到跟随误差与柴油机启动装置、制动装置以及油门之间的连续/离散关系模型，并转换为混杂逻辑动态模型；采用分布式列队策略，以混杂逻辑动态模型作为预测模型，设计MPC控制器，以实现船舶纵向列队控制。本发明利用基于MLD模型的混杂预测控制实现船舶列队运动，提升船队在狭窄水域自主航行的安全性以及高效性。
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公开(公告)号：CN117993103A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410196819.3
申请日：2024-02-22
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F111/04 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种动态船舶领域建模方法，先结合Coldwell提出的通过船长确定船舶领域大小与尺寸的方法确定四元船舶领域的前向半径、后向半径、右舷半径、左舷半径四个参数，并通过领域边界函数确定四元船舶领域的边界形状，建立初始四元船舶领域；然后根据两船相对航向的会遇类别识别方法，先确定目标船与本船的会遇态势，进而根据不同会遇态势下船舶行为，对初始四元船舶领域进行改进；最后建立船舶平面操纵运动模型，并基于该模型计算船舶运动安全距离，进一步改进四元船舶领域，有助于提高船舶航行安全性，为船舶领域的发展提供实用价值和现实意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114384900B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202111500715.X
申请日：2021-12-09
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种内河水面自主船舶航行驾驶方法、装置和存储介质，能够对船舶的航行可靠性评估，得到驾驶权切换的时机，提高船舶驾驶模式切换的安全性和可靠性。该方法包括：获取自主船舶的第一驾驶状态数据；建立自主船舶驾驶行为模型和船舶运动模型，预测自主船舶的第二驾驶状态数据以及航行状态数据；进一步地，计算自主船舶期望轨迹；根据自主船舶的第二驾驶状态数据与可靠性评估方法，建立自主船舶航行可行域模型；根据自主船舶期望轨迹与自主船舶航行可行域模型预测的船舶可行域，预测当前驾驶模式下驾驶风险与安全裕量；根据驾驶风险与航行风险，评估当前驾驶模式下航行可靠性，进一步，通过驾驶权切换判别器进行驾驶权切换。
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公开(公告)号：CN112213948A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202011144546.6
申请日：2020-10-23
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于MPC的船舶航速协同控制方法，分析船舶在航行过程中船舶纵向合力与航速之间的关系，建立无人船纵向动力模型，得到船舶加速度、船舶速度与主机转速之间的关系模型；确定前后船之间的跟随策略，建立跟随距离模型，得到期望距离与前后船航速之间的关系模型；通过分析前后船跟随过程中前后船距离的变化与前后船速度以及加速度之间的关系，建立纵向运动学模型；联合所建立的模型，建立以前后船的实际距离、前后船相对速度、后船速度以及上一时刻后船的加速度为状态量的预测模型，以使实际距离向期望距离收敛作为控制目标，设计MPC控制器，实现船舶自适应纵向编队控制，提升船队在狭窄水域自主航行的安全性以及对航道资源利用的高效性。
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公开(公告)号：CN119714277A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411845856.9
申请日：2024-12-16
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种智能船舶自主避碰全过程路径规划方法，包括以下步骤：根据目标船舶的动态信息和静态信息建立融合目标的误差分布模型，分析得到目标船舶的分类模型；根据目标船舶的分类模型，结合四元船舶领域模型，建立动静态障碍物的船舶领域模型；基于人工势场法建立局部路径规划，在船舶领域模型中的障碍物周围建立斥力场，在目标点建立引力场，引入全局路径返航机制，建立考虑返航机制的局部避碰路径规划算法；基于当前船舶路径偏离、航行偏离的程度实现引力自适应调整，形成动态优化的考虑自适应返航机制的局部避碰路径规划算法并进行本船的路径规划。本发明在船舶避碰后，控制船舶合理、高效地返回全局航线，保证船舶航行安全与效率。
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公开(公告)号：CN118691997A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410941763.X
申请日：2024-07-15
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于立体感知的船舶靠离泊场景地图构建方法，包括：得到船舶及其周围环境的视觉数据信息，获取用于表示船舶及其周围环境的空间信息的高精度三维点云数据，获取船舶和小型无人飞行器的惯性测量数据，获取船舶的全球位置信息；将视觉数据信息、高精度三维点云数据、惯性测量数据以及全球位置信息转换到北东地坐标系中进行数据建模；在SLAM框架下根据高精度三维点云数据进行船舶靠离泊地图的构建，并通过惯性测量数据对高精度三维点云数据进行校正，并通过视觉数据信息补充纹理信息，得到船舶靠离泊场景地图。本发明提供了更加丰富的指导性信息，这将有助于提高船舶靠离泊的安全性，为靠离泊感知领域的方法提供使用价值和现实意义。
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公开(公告)号：CN114115176B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202111287933.X
申请日：2021-11-02
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种基于仿真的船舶编队过闸控制及效果评估系统及方法，包括仿真控制平台，仿真控制平台内设计或远程接收过闸控制算法仿真船舶编队过闸，实时计算船舶编队状态；若干客户端分别在仿真控制平台之外设计过闸控制算法，并通过信息交互模块接收船舶编队状态；评价端接收船舶编队状态，将编队距离、速度和航向作为评价指标，以船船、船墙平均距离和最近距离、船舶横向和纵向相对速度、船舶编队相对航向作为评价量，从时空维度对船舶编队控制效果进行评估。利用本发明系统和方法，能够实现多个端口的共同控制和数据交互，形成整套的效果评价体系。
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