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公开(公告)号：CN109733544A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910037366.9
申请日：2019-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇，属于无人艇领域。本发明包括双体船片体、波浪摆动水翼、翼舵联动机构、水翼安装板、太阳能板、风力发电机和风机支架。摆动水翼总共4片，船艏船艉各2片，沿船宽方向并列布置，这种布置方式克服了大展翼时的结构增重负担。前后水翼向船艏和船艉伸出，使得水翼利用船体在波浪中的纵摇运动，其升沉幅度大于片体艏部和艉部的升沉幅度，有效提高了水翼产生的推力。翼舵联动机构采用液压传动装置，通过限定船体左右两侧的摆动水翼的转动范围，改变两侧水翼的推力，产生推力差驱动无人艇快速转艏，当同时限定所有水翼转动使其不能产生推力时，无人艇可迅速停止，因此无人艇具有快速转艏和紧急停车的能力。
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公开(公告)号：CN109489672A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201910041363.2
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提出了考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法，步骤包括：(1)获取全局海图信息并网格化；(2)获取无人艇的起点和终点位置信息；(3)将当前位置设为起点位置，创建OPEN和CLOSD表；(4)计算在海流影响下的无人艇航速堆；(5)将当前位置存入OPEN表；(6)依次判断当前位置无人艇是否可以向周围八个方向行驶等。本发明在传统A星路径规划算法的基础上，结合海流影响下的无人艇动力学模型，设计考虑海流影响的能耗启发函数E_heurstic，并通过调整该函数的权值，实现对算法节能效率的动态调节，为无人艇在海面上长时间工作提供技术支持。
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公开(公告)号：CN107264759B
公开(公告)日：2019-03-05
申请号：CN201710502469.9
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种变海况自驱收放式波浪推进翼，属于波浪能的收集和转换领域。包括摆动式水翼、传动连杆、蓄气装置、储气罐、动力输出杆、收放套杆、限位弹簧和收放弹簧。低海况下摆动式水翼受到收放弹簧的向上拉力，被拉离水面靠近航行器下表面，从而减小航行器的航行阻力，达到一定海况等级时，摆动式水翼克服限位弹簧的拉力向下运动，浸没到水线面以下，收集波浪能驱动水面航行器航行，航行器重新处于持续低海况状态时，储气罐内气压将逐渐减小，摆动式水翼受收放弹簧回复力作用，重新被拉回水面以上，从而实现不同海况下的自驱收放。本发明可减小低海况下航行阻力、节约水面航行器能源，有助于水面航行器的长期航行。
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公开(公告)号：CN109343555A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811310161.5
申请日：2018-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出了一种基于仿鱼侧线的岸壁效应测量及船舶艏向补偿控制方法，属于船舶运动控制技术领域，利用仿鱼侧线的方法消除岸壁效应影响，控制船舶近岸行驶时的艏向，实现步骤包括：(1)在船舶近岸侧及远离岸壁侧的船体上分别安装仿鱼侧线装置；(2)利用流体力学中流体作用于曲面时的压力计算原理，计算岸壁效应对船体产生的力F及力矩M；(3)将F及M带入船舶操纵运动方程，计算补偿舵角；(4)计算舵角，并将舵角输入船舶的自动舵装置，控制船舶运行方向。本发明具有普遍适用性，不受船体曲面、岸壁形状的限制；运用传感器测量，结果更加精准；实时获取数据，可在线、实时补偿岸壁效应的不利影响，实现艏向的前馈补偿控制。
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公开(公告)号：CN109298630A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811032937.1
申请日：2018-09-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种无人船用低成本光电吊舱的光学辅助稳像技术，属于智能船舶技术领域。尤其是涉及一种无人船利用光学图像中的显著特征实现对光电吊舱的反馈控制，从而有效提高低成本光电吊舱的稳像性能的技术。针对低成本光电吊舱常常出现的平衡点漂移、稳定精度差的问题，本发明实现了光电吊舱姿态角的附加反馈控制回路，首先，利用光电吊舱中的光学成像设备采集图像，通过检测光学图像中的显著特征计算光电吊舱的角度偏差；然后，将角度偏差作为反馈控制的输入，使光电吊舱姿态角稳定在期望值。本发明能够有效提高低成本光电吊舱的稳像性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109186605A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811017297.7
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法，属于水面无人艇的室内定位信息获取技术领域。该方法基于UWB室内定位装置，充分考虑定位数据的传输特性，经历阈值处理和卡尔曼滤波器的初步过滤，利用速度解算算法F_outvel(i)得到稳定的速度输出；利用多个定位标签之间的耦合关系和无人艇自身几何特性，分别设计出艏向判定算法F_faigate(n，i)和艏向解算算法F_outfai(i)，从而获得实时的艏向输出，上位机解算之后通过串口经由无线电实时将解算结果发送到目标无人艇，由无人艇上相应的无线电通信模块进行接收，形成信息交互。本发明设计的测速测向系统满足了无人艇运动控制点的需要、稳定、低成本、实时的要求；实现了无人艇的室内定位、速度、艏向多元信息的获取。
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公开(公告)号：CN108960421A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810577099.X
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06N3/084 , G06N3/0454
Abstract: 本发明提供了一种改进基于BP神经网络的水面无人艇航速在线预报方法。收集数据，挑选出需要的对预测速度有影响的四个体系指标；对所述的四个体系指标进行识别与处理和所有指标的无量纲化；对四个无量纲化后的体系指标数据进行主成分分析；对水面无人艇航速预测BP神经网络进行初始化；运用四个体系指标样本集对网络进行训练；对水面无人艇航速预测BP神经网络的泛化能力进行检验，进行分析并加以修正；通过修正后的水面无人艇航速预测BP神经网络，得到下一时刻无人艇的速度。本发明提供的水面无人艇的航速的预报方法结构清晰，逻辑性较强，易于编写计算机程序实现。本发明适用于水面无人艇航速预测及航迹规划，海面避障方面。
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公开(公告)号：CN108829113A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201811017293.9
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及多机器人编队控制领域，具体涉及一种多机器人编队自适应零空间行为融合方法。根据机器人编队运动意图，将机器人运动过程分解，确定行为顺序步骤，然后建立运动模型步骤，结合3种运动行为的执行顺序进行求解，得到3种运动模型，之后根据机器人在运动过程中反馈得到的运动信息，解算得到增益系数，融合运动行为步骤，得到最终的速度和方向。相对于传统零空间行为融合方法，本发明使得求解出来的速度不受工况环境改变而改变，具有很好的自适应性，同时兼顾效率与性能，可以对速度进行有效控制，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN108459602A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810165108.4
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了多障碍复杂环境下欠驱动无人艇的自主靠泊方法，属于水面无人艇局部动态靠泊规划领域。包括：计算目标泊位的一级引导点，二级引导点；判断无人艇是否到达一级引导点，二级引导点；计算无人艇当前位置与目标泊位间的距离；结合LOS视线法计算当前无人艇的靠泊约束集；计算当前无人艇与周围障碍物的最短碰撞时间；计算当前情况下无人艇的椭圆碰撞锥；利用基于COLREGS的多障碍启发式算法，选择无人艇速度矢量；计算无人艇下一时刻的位置。在传统速度障碍法中加入多级目标引导和靠泊约束集，成功实现多障碍复杂环境下欠驱动无人艇的自主靠泊，充分考虑了无人艇自身动力学、运动学和目标泊位的约束特性，使无人艇在自主靠泊中遵守海事规则。
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公开(公告)号：CN108445894A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810623244.3
申请日：2018-06-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人艇路径规划领域，公开了一种考虑无人艇运动性能的二次路径规划方法，包含如下步骤：步骤(1)：通过无人艇定常回转试验或操纵性仿真试验确定无人水面艇的回转曲率；步骤(2)：进行无人艇一次路径规划，获得一次最优路径点集p；步骤(3)：根据一次最优路径点集p和水面无人艇运动的回转性能用二次路径规划方法得到无人艇运动范围能力内的最优路径p2。本发明通过分析无人艇回转特性，进行二次路径规划，在已有最优路径前提下，解算出一条符合无人艇实际运动特性的最优路径，同时兼顾效率与性能，在减少迂回行路并优化航行时间方面具有显著进步。
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