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公开(公告)号：CN108829102B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810602138.7
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种自适应艏向信息融合的波浪滑翔器航向控制方法，(1)制导模块给出期望航向角；(2)得到修正后的潜体浮体相对于系统艏向角的比例系数的估计值；(3)计算潜体期望艏向角；(4)计算潜体期望艏向与浮体艏向的夹角的绝对值，将其限制在预先设定的阈值内；(5)进行潜体艏向控制，主计算机向舵机发出舵角指令，舵机驱动舵板转动；(6)计算波浪滑翔器实际航向与期望航向误差绝对值，如果小于设定的阈值并保持一定时间，认为波浪滑翔器航向控制系统实际输出稳定收敛到期望输出，跳出循环，否则返回步骤(2)。本发明通过对潜体的艏向控制间接实现波浪滑翔器系统整体航向的控制，达到航向控制的目的，并使得该方法具有较强的自适应性。
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公开(公告)号：CN112083377A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010978540.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人的位置估计方法及装置，涉及跟踪定位技术领域，包括：获取水下机器人当前时刻的传感位置信息；若当前时刻的传感位置信息为有效传感信息，并确定跟随设备在当前时刻下连续接收到有效传感信息的连续通信次数；根据连续通信次数，确定水下机器人当前时刻的预估位置，以使跟随设备对水下机器人进行跟踪定位。本发明根据接收的传感位置信息判断当前时刻的通信是否有效，根据连续通信次数判断是否在连续时刻进行了有效通信，综合判断当前时刻定位的强弱，根据不同的定位情况，针对性地进行跟踪定位，以此实时保证跟随设备对水下机器人的有效跟踪。
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公开(公告)号：CN111208840A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010056033.3
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种深海水下机器人的悬停控制方法，本发明采用深沉运动速度控制与位置控制自动切换、位置控制调整项自动调整实现对深度偏差的调节，进而实现定深悬停或定高悬停控制目的。速度控制可使水下机器人发挥最大的垂向控制能力，位置控制保证深度偏差的调节精度与响应速度，位置控制调整项可消除垂向稳态误差。本发明能够使水下机器人克服剩余浮力的影响，实现定深或定高悬停，并能够反映剩余浮力的大小。
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公开(公告)号：CN110837255A
公开(公告)日：2020-02-25
申请号：CN201911084660.1
申请日：2019-11-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种适用于高速水面无人艇的自主危险规避方法。步骤1：获取当前无人艇状态、指令信息以及周围障碍物信息；步骤2：通过高可信局部环境建模方法建立无人艇环境模型；步骤3：输出当前环境模型中已稳定障碍物信息；步骤4：通过基于速度障碍物的高可靠航向稳定保持方法得到新的指令信息；步骤5：输出新的指令信息。本发明可以有效提高无人艇探测范围内的障碍物位置、尺寸的可信度；该方法可同时避免不必要的航向调整，有效的保证了高速无人艇自主航行的安全性。大量高速自主危险规避试验(≥40节)证明本发明可以在不同实际海洋环境中保证高速无人艇自主安全航行。
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公开(公告)号：CN110775199A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201910957042.7
申请日：2019-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于潜标技术领域，具体涉及一种可升沉的海流能潜标。本发明结合潜标和潮流能发电装置的特点，有效地利用了广泛分布的海洋流场，持续为系统提供能源，保证潜标长时间不间断工作。本发明采用了传统的仿鱼雷结构形式，结构紧凑。在保证系统容积的条件下，有效地降低了系统阻力。本发明通过锚泊系统将潜标固定在一定的区域内，可以通过调节自身的重力来实现上浮、下潜和悬浮。本发明除了定期浮出水面利用尾部的天线杆进行通信与数据传输之外，其大部分时间悬浮在水下一定的深度，具有很高的安全性与隐秘性。本发明具有很高的安全性和隐秘性，长航时，控制可靠，适用于区域海洋环境的长时间不间断监测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110683026A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910957010.7
申请日：2019-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种海流驱动的飞翼型拖鱼。本发明在不依赖浮力调节装置的情况下，通过锚泊基座和锚链固定在一定的区域内，通过调节翼身与海流之间的攻角改变海流的作用升力，实现上浮、下潜和悬浮三种不同的运动效果。本发明不依赖水面通信浮标，可以定期浮出水面，利用水翼型天线杆进行通信与数据传输。本发明采用翼身融合形式的导流外壳，可以极大地提高飞翼型拖鱼的升阻比，保证在海流较小的条件下仍能正常工作。同时飞翼式外壳提供了较大的容积空间，可以搭载更多的任务传感器，满足不同的任务需求。本发明具有能耗低、有效载荷量大、安全性高与隐秘性好的特点，可用于长时间监测区域内的海洋环境。
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公开(公告)号：CN110398250A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910743186.2
申请日：2019-08-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种无人艇全局路径规划方法。主要步骤包括：(1)获取无人艇运动状态信息和环境感知信息；(2)建立感知环境模型；(3)采用K近邻学习算法对环境栅格进行危险度预测；(4)采用改进A*算法进行路径搜索。本发明针对水面无人艇在实际航行过程中的安全性要求，在建立路径规划环境模型时，采用K近邻算法对水面无人艇所处环境中的危险区域进行预测，同时，在采用A*算法进行路径搜索时，在其估价函数中引入安全代价，确保规划路径的安全性。
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公开(公告)号：CN110333739A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910775602.7
申请日：2019-08-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于强化学习的AUV行为规划及动作控制方法，属于水下机器人技术领域。为了解决AUV规划复杂任务时过于依靠人工经验，以及基于智能算法设计的控制方法需要精确的环境模型，从而导致训练经验局限，在现实环境中应用困难的问题。本发明将AUV探测隧洞定义为总任务；完成任务对应的行为包括：趋向目标、墙壁跟踪和避障；将机器人在水下需要完成所规划的行为而产生的控制指令定义为动作；AUV在执行隧洞探测任务时，使用深度强化学习DQN算法进行实时行为规划，构建对应的深度学习的行为网络，完成隧洞探测任务的规划。通过DDPG方法训练AUV的动作网络，将AUV视为环境模型，得到力到状态的映射，从而实现AUV的动作控制。
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公开(公告)号：CN110220510A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910475350.6
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开一种考虑地图准确性的水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法，属于水下机器人领域。本发明包括：建立环境模型，结合海底地形特征和地图数据准确程度两部分信息，依据Sigmoid函数将标准差信息非线性映射至[0，1]空间，形成归一化的海底地形特征图；实施H-RRT*算法进行路径求解，求解过程为迭代-采样-寻优的过程。路径规划方法能够充分利用已有信息，如海底地形特征和地图测量数据来源，作为影响水下机器人地形匹配导航性能的因素考虑在内；路径规划方法搜索性能强，可以实现超大地图下的路径搜索和寻优。
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公开(公告)号：CN106428421B
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201610831903.3
申请日：2016-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多航态水中航行器，包括主艇体，主艇体上方为流线型上层建筑，上层建筑内部安装可升降集成桅杆，上层建筑前方两侧对称安装可调水翼，上层建筑后方两侧对称安装电力推进装置，主艇体里设置密闭的驾控舱、燃油和电池舱、主机舱、浮态调节舱，主艇体前后方分别设置相通的进水口和出水口，集成桅杆上设置与主机舱相通的机舱进排气口，主艇体后方为表面桨推进装置，所述的主艇体采用单体、艉部斜升角为18°的全折角深V滑行艇艇型。本发明兼顾水面艇高速性、半潜艇高耐波性和潜艇隐蔽性，可以搭载丰富的水面、水下传感器设备，可广泛应用于海洋科研领域。
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