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公开(公告)号：CN110308719A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910436861.7
申请日：2019-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇路径跟踪控制方法，通过当前无人艇运动的状态信息、位置坐标信息，进行路径点的离散并根据点更新机制进行目标点的更新；通过状态信息进行航向规划，计算当前目标点的视线角 视线余角 横侧偏差SE、视线补偿量并求得当前航向误差 根据航向规划信息，进行航向控制，计算控制器输出力矩Np，根据规划航速和海况估算推进器推力Xp；对输出推力Xp、输出力矩Np进行推力分配，求得各推进器的执行信号，并控制推进器执行指令动作。本发明使得无人艇可以跟踪曲线路径，保证了路径跟踪的快速性以及稳定性，在风浪存在的条件下大大避免了侧漂的发生，实现了对航速较为准确的控制，对于无人艇的路径跟踪控制有重要的作用。
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公开(公告)号：CN110207949A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910554447.6
申请日：2019-06-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01M10/00
Abstract: 本发明属于实验设备技术领域，具体涉及的是一种适用于各类水池的摆动旋转柱体水动力实验装置。一种摆动旋转柱体水动力实验装置：柱体6与左侧联轴器连接，空心管4套在联轴器上，在空心管上方与可旋转电机7相连，可旋转电机分别与上方的第一伺服电机1、左侧的第二伺服电机2和右侧的中空转台3连接。本发明构造简单，易于加工制造且便于安装；可以应用于各类水池中，以开展摆动旋转柱体的水动力与精细流场测试实验；还可以根据实验需求更换不同形式的柱体，以进行一系列的实验对比研究；并且能够在没有外界来流情况下通过柱体摆动和旋转产生马格努斯效应。
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公开(公告)号：CN110186644A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910446046.9
申请日：2019-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种旋转圆柱水动力实验测试装置，属于流体力学领域。本发明方管的一侧与L型压浪板连接，方管的下方依次与传感器、传感器连接板、电机支撑架相连，两个传感器水平垂直放置，电机支撑架上方安装有伺服电机，电机支撑架下方固定有轴承座，且轴承座内固定直线轴承，伺服电机的输出轴依次与联轴器、旋转轴相连，旋转轴穿过轴承座并与直线轴承平滑接触。本发明能够精确测量旋转圆柱的阻力和升力的时历曲线；可以自动或手动地调节旋转圆柱的转速；通过旋转轴上的连接孔，可以根据实验需求更换不同形式包括改变长径比、形状或表面粗糙度等的旋转圆柱，以进行一系列的实验对比研究；可以避免水面兴波对旋转圆柱测试产生的干扰。
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公开(公告)号：CN110110797A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910392717.8
申请日：2019-05-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于多传感器融合的水面目标训练集自动采集方法，首先，对水面激光雷达点云进行滤波和K-Means聚类处理，得到稳定的水面目标点云簇；然后，通过激光雷达点云帧与单目相机视频帧的时间戳匹配，利用张正友标定法建立的2D-3D投影关系，实现点云与图像的像素级匹配；最后，使用得到的水面深度图像信息，进行水面训练集的标注。这种方法是首次提出的利用多传感器信息融合的针对水面目标训练集自动采集任务的方法，具有实时性好和可靠性高的特点；采用条件滤波与卡尔曼滤波，使得该方法对于风浪、水面数据采集平台颠簸、水面杂波等不利情形具有较高的鲁棒性，采用时间戳匹配的方法可以有效避免传感器频率不同带来的系统误差。
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公开(公告)号：CN109885059A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910186074.1
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出了一种操纵响应方程在线多参数异步估计方法，属于海洋航行器操纵性模型参数估计技术领域，适用于舰船与波浪滑翔器。本方法首先设置准则函数，准则函数包括操纵响应方程左右两端之差的平方及当前时刻主参数与上一时刻主参数的估计值之差的平方，所述的准则函数的相对权重由权重系数调节；然后，将准则函数根据当前时刻主参数的估计值求极小值，加入步长因子，迭代修正当前时刻主参数的估计值；最后重复以上步骤，直至收到估计过程结束指令，保证在估计过程中所述主参数遍历操纵响应方程中所有需要估计的参数。本方法利用实际航行数据实时修正操纵性参数，显著提高快速性与便利性，广泛应用于数据滤波、自动控制等多种应用中。
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Patent Agency Ranking
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：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：CN106477008B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201611055918.1
申请日：2016-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供种三体流线型自主作业水下机器人平台,涉及种水下机器人平台,属于水下机器人领域,包括框架、流线型外壳、电池仓、控制仓、推进系统、运动感知系统、水下视觉感知系统和两个机械手,流线型外壳覆盖在框架上,电池仓安装在流线型外壳的底部,控制仓设置在框架内,所述水下视觉系统和所述运动感知系统均安装在所述流线型外壳的前端,所述推进系统安装在流线型外壳上,两个所述机械手安装在框架上。本发明是能够在非结构化环境中通过水下机器人和机械手的协调运动实现对目标的自主、稳定和高精度作业的平台。
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公开(公告)号：CN106976532A
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201710168106.6
申请日：2017-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C7/18
CPC classification number: B63C7/18
Abstract: 本发明提供一种网状漏斗形微小型水下航行器回收装置，包括前端网状漏斗形回收部分、与前端网状漏斗形回收部分连接的后回收舱部分、设置在后回收舱部分下端的三角支架，所述前端回收部分是漏斗型网状结构，所述三角支架包括与后回收部分连接的支撑杆、与支撑杆端部连接的矩形板、同时与矩形板下端连接的三个支撑杆件，且三个支撑杆件对称布置，在三个支撑杆件之间还设置有圆形板，且圆形板与矩形板之间通过竖直杆连接。本发明受到的水下作用力比较小，而且对于潜艇回收方式来说，灵活性比较高，可以搭载于潜艇上合适的位置，且能够广泛应用于情况比较复杂的恶劣海域海况，具有广阔的应用前景。
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