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公开(公告)号：CN109540151B
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910041354.3
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明设计了一种基于强化学习的AUV三维路径规划方法，首先根据已知的水下工作环境进行建模并对AUV进行全局路径规划；然后在仿真系统中针对AUV特殊的工作环境及其规划目标设计奖励值，利用基于自组织神经网络改进的Q学习方法对AUV进行避障训练，将训练所得到的避障策略写入机器人内部控制系统；最后机器人下水后接收全局路径规划节点，AUV将全局规划的路径节点作为目标节点以计算目标艏向规划航行，当遇到突发障碍时利用避障策略进行避障；该方法既保证AUV航行路径的经济性又保证了遇到突发障碍时的安全性，同时可以提高路径规划精度，降低规划时间，增强AUV的环境自适应性；该方法可应用于搭载了避障声纳能自主航行的AUV。
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公开(公告)号：CN108312151A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810057279.5
申请日：2018-01-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种漂流探测水下机器人装置及控制方法，属于探测水下机器人技术领域。机器人主体是鱼雷型结构，在机器人艏部搭载水文探测设备ADCP(声学多普勒剖面测速仪)、测距声呐、应急抛载；中间舱段为耐压舱，耐压舱内分为能源舱和控制舱两部分，能源舱内有两块高能量密度锂电池，分别用于动力和控制供电；尾段搭载保形天线(包含北斗定位与通讯、无线电和WiFi)、DVL、深度计、测距声呐。在机器人尾部左右两侧布置高效率推进器，在机器人前后各设置一个垂向槽道推进器。本发明根据机器人周围环境、任务指令，智能实现选择漂流模式的开启或关闭，从而实现低功耗、长航程，长时间的探测监控任务。
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公开(公告)号：CN109269497B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201810855318.6
申请日：2018-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明水下潜航器领域，公开了基于AUV切法向速度模型的多尺度无迹卡尔曼滤波估计方法，获取状态序列X(N)和观测值序列Z(N)；将状态序列X(N)和观测值序列Z(N)分解到尺度i上；获取离散系统下两种运动状态的切法向速度模型的状态转移方程；获取不同尺度之间状态方程与量测方程的矩阵转换关系包括系统过程噪声，系统量测方程和系统量测噪声；获取在尺度i下的状态一步预测方程，状态向量的更新方程，协方差的更新方程和MUKF的增益Kk；通过对观测序列的细节信息部分进行阈值处理来降噪；对滤波后的近似信息和降噪处理后的观测值细节信息进行小波重构得到原始尺度上的最优估计。本发明提高状态预测的准确性，降低噪声干扰，提高滤波估计精度。
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公开(公告)号：CN108336493B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
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公开(公告)号：CN108764122A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810510988.4
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/00523 , G06K9/00536 , G06N3/08 , G06N3/084
Abstract: 本发明提供的是一种基于深度学习的AUV控制系统优化与故障监测方法。(1)将AUV控制器发出的控制信号经过AUV模型模拟得出理论状态值；(2)将得出的理论状态值与AUV传感器的实测状态值比较得出一组残差信号；(3)将所述残差信号送入故障检测器，故障检测器为已经训练好的深度神经网络DNN，DNN网络输出向量即为各推进器补偿量；(4)将补偿量与阈值进行比较来判断是进行控制量补偿还是发生了故障。本发明能够提高提升AUV系统控制系统的精确指令输出并且可以提高故障检测系统对故障信号的敏感程度从而提高系统鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108336493A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
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公开(公告)号：CN108287555A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810057270.4
申请日：2018-01-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明公开了一种自主式水下机器人的水面控制台，属于水下机器人技术领域。主要包括箱盖，显示器，AD采集模块，继电器，无线电模块，WIFI模块，电源模块，工控机。水下机器人在水面运动时，水面操控系统通过无线电获取水下机器人在水面的运动位置和姿态，通过北斗模块与卫星实现通讯，获取当前的控制台和机器人位置，并通过控制台所处位置的相对位置确定机器人位置。同时，水下机器人通过无线电与水面操控系统进行通讯，实现水下机器人向控制台反馈其运动信息以及控制台对水下机器人进行控制的双向通讯。硬件部分采用模块化安装，即各种电源模块，功能模块分层安装，内部构造简洁清晰，方便拆卸与修理。
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公开(公告)号：CN109539886B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201910041364.7
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F41H3/00 , G06F30/27 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06F111/08
Abstract: 本发明提供了一种潜艇隐身辅助决策系统及决策方法，决策系统包括辅助决策方案生成模块、方案仿真推演模块、人机交互模块以及所需的数据库；决策方法为潜艇航行过程中，被探测概率超出阈值时，将探测频段、隐身态势评估中的被探测概率、潜艇与探测平台的相对运动趋势、相对位置作为方案生成模块的输入，利用基于模糊神经网络和机动规避策略建立的辅助决策方案自动生成模块，产生潜艇设备目标运行状态及潜艇目标运行状态，以及潜艇规避位置，组合形成三个待选的辅助决策方案；本发明通过集成方案生成模块和仿真推演模块，提供方案的效能评估信息，保证待选方案的合理性和有效性，应用于常规潜艇的隐蔽航渡任务，能够有效提升潜艇的动态隐身能力。
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公开(公告)号：CN108628326B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810758522.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供及一种智能水下机器人运动重规划策略，该策略将智能水下机器人的作业任务视为规划一条安全经济的航行路径并在一系列路径点上完成相应的行为，当水下机器人按照全局规划路径航行，遇到障碍物时，利用矩形避障策略进行避障，避开障碍物后根据代价函数选择点跟踪策略或路径跟踪策略，到达指定位置后完成相应任务。该策略简单易实施，智能水下机器人完成作业任务的同时保证其安全，提高机器人的环境自适应性，航行的经济型大大提高，使得机器人重规划更加完善。
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公开(公告)号：CN108594241B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201810248831.9
申请日：2018-03-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV声隐身态势评估方法，属于态势评估技术领域。本发明以各种声学数据、声呐设备参数和位置信息等为输入，建立声呐探测性能模型和信号余量模型，根据任务隐蔽性要求等级构建声呐威胁虚拟障碍物，通过声呐方程、“KoutofN”准则计算多种类型探测概率，基于信号余量SE模型确定AUV的可航行范围，在可航行范围内以渐变色表示探测概率值形成态势图。本发明的态势评估系统包含全局态势评估和实时态势评估，系统以全局态势评估结果、多种声呐探测概率、AUV可航行范围和态势图为输出结果，评估结果准确、可信度高、可视化，实现对AUV航路的隐身威胁评估，为规划系统提供隐蔽性约束条件。
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