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公开(公告)号：CN110940985A
公开(公告)日：2020-03-31
申请号：CN201911284544.4
申请日：2019-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种多UUV跟踪围捕系统及围捕方法，包括四艘同构UUV；每艘UUV由感知模块、通信模块、行为控制模块、协作规划模块、协调控制模块组成。感知模块对自身状态和水下环境进行联系检测；协作规划模块根据通信模块接收其他UUV状态和目标状态做出任务规划；协调控制模块根据协作规划模块输出给予每个UUV期望的控制输入，形成正四面体型编队精确监控闯入目标的行为，根据分布式一致性算法对目标进行跟踪围捕。本发明实现多UUV目标跟踪围捕，能够对跟踪目标的精确定位，并根据跟踪精度自主形成期望跟踪队形；当水下通信不畅有延时或丢失时，多UUV根据所接收不完整的状态信息可对目标进行跟踪围捕。
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公开(公告)号：CN107168344B
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201710347926.1
申请日：2017-05-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种UUV抵近海底作业过程中航路生成方法。包括以下步骤，步骤一：UUV利用传感器采集当前自身信息，UUV接收任务目标点，UUV接收障碍物信息；步骤二：构建栅格地图，根据UUV的几何约束对障碍物进行膨胀处理，表示在相应的栅格地图中；步骤三：根据每个栅格障碍属性将栅格地图分为可行区和不可行区；步骤四：根据障碍物位置误差和UUV导航误差计算可行区S1中每一栅格的潜在危险性步骤五：根据每个栅格的潜在危险性利用逆向A*算法生成航路。本发明能够提高航路精度，提高UUV抵近海底作业安全性与可靠性。
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公开(公告)号：CN110609552A
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201910861689.X
申请日：2019-09-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种水下无人航行器编队平面航迹规划方法，属于无人水下航行器和航迹规划技术领域。包括根据环境信息数据库或传感器探测的环境信息，构建任务空间模型；基于静态环境信息采用APF算法和RRT算法的改进与融合算法进行全局航迹规划；将全局规划路径点作为子目标点，基于动态环境信息分段进行局部规划。本发明在全局规划算法中，通过一定的改进方案，解决了APF的目标不可达和局部最优问题，改善了RRT非确定、非最优、收敛慢三大特性，将确定性与随机性航迹规划方法结合、静态规划与动态规划结合、位置规划与速度规划结合，航迹约简算法实现了进一步优化航迹的效果，保证了多水下无人航行器航迹规划的安全性、最优性与实时性的任务要求。
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公开(公告)号：CN106094842B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201610487739.9
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于水下运动体控制技术领域，具体涉及一种基于T‑S模型和PDC的UUV垂直面运动H∞控制方法。本发明包括建立UUV垂直面运动模型，包括UUV深度控制模型和UUV纵倾控制模型；利用T‑S模型对UUV的深度及纵倾系统进行建模；基于并行分布补偿PDC方法设计H∞控制器；运用深度‑纵倾协调控制变深的方法控制UUV的下潜，以保证纵倾角满足设计要求。通过建立基于T‑S模型的UUV的深度及纵倾模型，并且基于并行分布补偿(PDC)方法设计垂直面运动H∞控制器，利用深度‑纵倾协调控制变深的方法控制UUV的下潜，解决UUV下潜过程中纵倾角过大的问题，以保证UUV作业的安全性。
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公开(公告)号：CN108805905A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810515114.8
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246
CPC classification number: G06T7/246 , G06T2207/20032
Abstract: 本发明提供的是一种集合一致性分解加速的水下图像自适应中值滤波方法。(1)获取水下可见光图像；(2)确定初始滤波窗口并进行集合一致性分解求取中值；(3)确定自适应滤波窗口选取规则；(4)结合集合一致性分解，加速水下图像自适应滤波过程，获得中值滤波后的图像。本发明能有效增强图像中值滤波的速度，实时性更好，特别是当图像噪声严重，滤波窗口比较大时，相比普通的中值滤波技术，实时效果将更明显，有利于水下目标实时跟踪。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108528640A
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201810257245.0
申请日：2018-03-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B23/32
Abstract: 本发明公开了一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法，属于水下无人航行器UUV的水面回收技术。本发明采用了特殊设计的收放滑道来进行全自动回收UUV的工作，主要用途是解决传统UUV回收中需要消耗大量人力的问题。本发明的有益效果具体通过下述技术方案予以实现：首先利用水面遥控装置操控在水面待回收的UUV接近水面母船；下一步控制收放滑道展开，使收放滑道及浮式防碰导向架伸入水下；接下来遥控UUV艏部与浮式防碰导向架对准并冲入导向架；接着操控携带拦阻索的可旋转机械臂向上旋转，使阻拦锁与UUV艏部下方回收挂钩勾合，再利用收放滑道上集成的绞车将UUV拖拽至滑道上，最后操控滑道摆动、回缩，将UUV回收至水面母船上。
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公开(公告)号：CN105843234B
公开(公告)日：2018-08-31
申请号：CN201610312415.1
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种UUV对圆形障碍物几何绕行的二维航路规划方法。一：从使命文本读取航路起点Ob、航路终点Oe和各圆形障碍物的参数；二：对各圆形障碍物进行膨胀处理，计算膨胀后的各圆形障碍物的参数；三：建立绕行点集合S，令规划当前点Oc为起点Ob，并放入绕行点集合S中；四：如果规划当前点Oc是航路终点Oe，或者规划当前点Oc和航路终点Oe可视，转步骤六，否则执行步骤五；五：对距规划当前点Oc最近的圆形障碍物进行几何绕行，得到绕行点并放入绕行点集合S中，更新规划当前点Oc，转步骤四；六：将航路终点Oe放入绕行点集合S中，规划结束。本发明通过简单的几何原理实现对圆形障碍物的绕行，可以使UUV在复杂多圆形障碍环境中快速、高效的获得一条安全无碰的二维航路。
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公开(公告)号：CN105607646B
公开(公告)日：2018-06-26
申请号：CN201610082314.X
申请日：2016-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种障碍环境下有必经点的UUV航路规划方法，属于UUV控制技术领域。为了使UUV从布放点出发遍历完必经点后回到回收点，且路径长度最短。计算在障碍环境下UUV布放点和回收点以及所有必经点的两两间航路估计距离；以布放点为起点、回收点为终点，使用TSP算法规划出UUV所有必经点的遍历顺序，使UUV从布放点出发、遍历完所有必经点后回到回收点的航路估计距离总和最短；经优化得出从布放点出发经过所有必经点最终到达回收点且能避开所有障碍的航路。仅使用几何判断估算两两必经点间的路径代价，然后使用蚁群算法基于估算代价规划出一个TSP方案，即必经点遍历顺序，最后再使用可变子目标点的蚁群算法规划出最终能避开障碍物的航路。
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公开(公告)号：CN108051781A
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201710722264.1
申请日：2017-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S7/02
Abstract: 本发明公开了一种基于DBN模型的雷达信号工作模式识别方法，属于雷达信号处理领域。包括以下步骤：通过对雷达信号时频域参数分析，选取合适特征；对输入特征进行归一化处理；将归一化后的各特征加入DBN网络训练，仿真分析识别效果。本发明从雷达工作在不同的工作方式、实现不同的功能时，其发射的脉冲信号存在特有的变化规律的角度出发，选取合适的时频域变化参数特征加入深信度网络(DBN)网络以完成雷达信号不同工作模式的分类识别。DBN作为深度学习的重要模型，具备无监督学习和有监督学习学习的优点，可自动发掘数据所蕴含的规律。仿真证明，基于DBN模型的模式识别可有效识别出雷达的多种工作类型，对电子对抗情报分析工作具有重要意义。
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公开(公告)号：CN107368086A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710538828.6
申请日：2017-07-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于探测威胁域的无人潜航器路径规划装置及方法，基于探测威胁域的路径规划算法来解决地形障碍环境下UUV的路径规划问题，能满足UUV本身运动学约束、避碰约束以及隐蔽探测约束。在给定初始位置、终点位置、最大曲率约束、路径离散点分辨率、隐蔽安全指标等，规划出从运动起点到终点的路径，且光滑连续可导，满足UUV的航行转弯曲率约束、隐蔽安全指标等，使其以最短时间安全隐蔽到达终点。本发明首次将探测威胁理论与航行转弯曲率约束的几何理论应用到UUV的路径规划领域中，能快速实现路径规划，方法简单可靠，易于实现，计算量小，实时性较好，能满足路径规划要求，提高了路径规划的实用性，对今后水下路径规划领域的发展有着积极意义。
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