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公开(公告)号：CN110764080B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN201911043895.6
申请日：2019-10-30
IPC: G01S13/72 , G01S13/937
Abstract: 本发明提供一种基于毫米波雷达的船闸内领航‑跟随船舶编队目标检测方法，1个长距离毫米波雷达获取船舶正前方的障碍物信息；3个短距离毫米波雷达分别安装在船头左侧、船头右侧和船尾中线位置，获取船舶左右两侧及后方的障碍物信息；获取船舶首向与闸室方向的夹角；根据不同材质反射率不同这一特性，区分毫米波雷达接收到的目标是闸壁、领航船、跟随船或其它干扰物；对没有探测到领航船的雷达进行约束角度处理；识别不同情境，计算出前方领航船与本船的相对距离、本船距离左右两侧闸壁的距离、本船距离后方障碍物的距离；判断继续航行是否有碰撞的危险或者出现丢失目标的可能性。本发明能够对船闸内跟随船前方领航船进行准确追踪。
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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：CN112462777B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202011373023.9
申请日：2020-11-30
Applicant: 武汉理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/243 , G05D1/242 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D1/692 , G05D1/248 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
Abstract: 本发明提供一种考虑操纵性差异的船舶编队路径主动协调系统及方法，船舶编队包括一艘领航船和若干艘跟随船，集中控制单元根据航道信息和每艘船舶航行中的状态，结合各船舶的操纵性差异，计算船舶编队下一时刻的更优的路径选择；领航船采用视线法进行路径规划；跟随船采用模型预测控制方法进行路径跟随控制；预设正常航行条件，根据航道信息识别当航道条件超出正常航行条件时，判断出操纵性安全指标最大的跟随船作为代表船舶，结合领航船和代表船舶的操纵性安全指标计算，对领航船的路径和/或船队队形进行调整。本发明当遇到特殊通行条件时进行集中控制协调，同时综合考虑船舶编队中每艘船舶的操纵性特点，更好的保持船舶编队系统的队形。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112185171A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011029645.X
申请日：2020-09-27
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明提供一种融合船舶驾驶员经验的船舶路径规划方法，将采集到的各类信息进行分类存储，生成航行场景数据库和对应的驾驶员行为数据库，判断当前船舶所处的海域是否为安全海域，若是则剔除当前船舶的各类信息。分析船舶驾驶员在特定航行场景下的行为数据，将所有数据进行预处理并导入深度学习网络模型中进行学习，进一步学习驾驶员的避碰、路径规划策略。本发明通过在船舶航行途中采集船舶航行场景信息及对应的船舶驾驶员行为信息，并进行存储、归类、学习，将学习到的船舶驾驶员避碰、路径规划策略运用于智能船舶决策中，能有效提升船舶智能化程度，推进智能船舶技术的发展。
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公开(公告)号：CN114995133B
公开(公告)日：2024-04-09
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：CN112185171B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011029645.X
申请日：2020-09-27
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明提供一种融合船舶驾驶员经验的船舶路径规划方法，将采集到的各类信息进行分类存储，生成航行场景数据库和对应的驾驶员行为数据库，判断当前船舶所处的海域是否为安全海域，若是则剔除当前船舶的各类信息。分析船舶驾驶员在特定航行场景下的行为数据，将所有数据进行预处理并导入深度学习网络模型中进行学习，进一步学习驾驶员的避碰、路径规划策略。本发明通过在船舶航行途中采集船舶航行场景信息及对应的船舶驾驶员行为信息，并进行存储、归类、学习，将学习到的船舶驾驶员避碰、路径规划策略运用于智能船舶决策中，能有效提升船舶智能化程度，推进智能船舶技术的发展。
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公开(公告)号：CN112765822A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110101715.6
申请日：2021-01-26
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种船舶编队航行控制的三维仿真方法和系统，方法包括：根据待试验水域的场景数据，构建船闸水域虚拟场景三维模型；构建船闸过闸场景动画和触发场景动画的触发器；构建设有多个触发按钮的UI界面；在船闸水域虚拟场景三维模型中导入多个与触发按钮交互的船舶模型，并对船舶模型导入水动力模型；设置多个船舶模型的初始位置，生成船舶编队；根据导入船舶模型后的船闸水域虚拟场景三维模型、船闸过闸场景动画、触发器和UI界面对船舶编队进行仿真。本发明无需通过实体船闸和船舶来进行船舶编队航行试验，从而有效降低船舶编队航行试验时间和船舶行业的成本。本发明可广泛应用于仿真技术领域。
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公开(公告)号：CN112381026A
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202011324092.0
申请日：2020-11-23
Applicant: 武汉理工大学
Abstract: 本发明公开了一种航道岸线检测方法、系统、计算机装置和存储介质，航道岸线检测方法包括获取多帧点云数据，对同一帧点云数据中的多个点云团进行聚类，对各点云数据进行多帧融合，获得融合数据，以及将满足位置条件的融合数据中的点云团确定为航道岸线等步骤。本发明通过对点云数据中的点云团的聚类，可以大致确定航道岸线，后续的多帧融合步骤则累计了被融合的各帧点云数据的信息，改善了单帧点云数据的稀疏性，能够获得密集的点云数据，岸线对应的点云特征在各帧云数据融合所得的融合数据中表现得更明显，能够以较小的计算量充分提取点云数据中的特征，根据融合数据确定具体的航道岸线能够达到更高的准确率。本发明广泛应用于图像处理技术领域。
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