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公开(公告)号：CN109213180B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201810776783.0
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种立扁体AUV下潜过程中的安全抛载及深度控制方法。首先，水面释放的AUV将依靠自身重力下潜，当距底高度为60米时，若此时下潜速度超过2m/s，则立即抛载；否则继续下潜，应抛载高度由操纵性仿真给出，AUV到达应抛载高度后立即抛载。抛载完成后AUV将悬浮于某一高度，若悬浮高度不等于工作高度，则开启垂向推进器，通过Bang‑Bang控制迅速将AUV定位到工作高度，当AUV到达工作高度后，控制器切换为S面控制，使AUV动力定位在工作高度，开始作业。该方法通过大量操纵性仿真数据获得安全抛载高度，提高了抛载的安全性以及准确性，节省了下潜时间，提高了作业效率。
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公开(公告)号：CN108983774B
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN201810778764.1
申请日：2018-07-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于模糊状态观测器的单喷泵推进无人水面艇自适应航向控制方法，属于无人水面艇运动控制技术领域；本发明包括：(1)获取无人水面艇运动状态信息；(2)获取无人水面艇的航向指令信息；(3)自适应跟踪无人水面艇内外环境干扰；(4)借鉴残差分析思想对环境干扰力进行预估；(5)消除时间滞后对干扰力作用判断的影响。本发明针对喷水推进方式的无人滑行艇设计的模型导向型航向控制方法存在实际应用困难的弱点及未考虑推进装置的实际工作特性的问题进行了改进，得到了一种面向工程应用的自适应单喷泵推进无人水面艇航向控制方法，对单喷泵机械安装误差和环境干扰等不利因素具有自适应特性。
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公开(公告)号：CN112249284A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011147873.7
申请日：2020-10-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下机器人紧急上浮装置，它涉及海洋技术装备领域。本发明解决了现有的水下机器人由于容积狭小，且上浮装置功能可行性需要其他装置辅助完成，导致水下机器人自身重力增加、上浮速度降低的问题。本发明的水密化学反应舱、承压动力电池组和弹性壳体舱门在水下机器人的重心线上自上而下排列，两个导向件竖直相对设置在水密化学反应舱两侧，水密化学反应舱两侧部分别与两个导向件连接，气体分离器包裹重铬酸铵并放置在水密化学反应舱内部，气囊镶嵌在水密化学反应舱顶部，气囊底部通过充气管与气体分离器连接，所述充气管上设有充气阀门。本发明用于优化水下机器人内部装置的功能性与所占体积的比例，增加水下机器人的净浮力。
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公开(公告)号：CN110726415A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201911000169.6
申请日：2019-10-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/32
Abstract: 本发明属于海底地形同步定位与建图领域，具体涉及一种自适应的水下多波束同步定位与建图方法。本发明采用反距离加权方法实现在不提取环境特征的情况下进行数据关联并通过库尔贝克-莱布勒散度采样实现粒子数实时调整的基于粒子滤波的AUV测深数据同步定位与建图技术。本发明通过粒子分地图与均值轨迹分地图匹配实现不需要提取特征情况下的数据关联，通过库尔贝克—莱布勒散度实时控制粒子数，同时采用地形丰富度对粒子权值进行修正，提高了算法的鲁棒性。本发明不需要在海底地形中提取特征，可以实时控制粒子数，同时能够保证建图精度和实时性，适用性好，计算开销小，可以保证实时性。
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公开(公告)号：CN110057365A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910365822.2
申请日：2019-05-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下导航领域，具体涉及一种大潜深AUV下潜定位方法。通过AUV搭载水下通信节点、捷联惯导系统和温盐深传感器；构建纯距离误差估计滤波模型；水面母船向AUV发送NED坐标系位置信息及时间信息；AUV记录捷联惯导系统定位信息及温盐深传感器信息；通过传输时间和温盐深传感器信息得到AUV到母船的测距信息；构建强跟踪UKF算法；融合水面母船水平定位信息、测距信息和捷联惯导系统定位信息和深度信息，跟踪深潜过程中AUV在NED坐标系下的水平定位误差以及载体坐标系下AUV的测速误差，对捷联惯导系统校正得到精确AUV下潜定位信息。本发明能够扩展AUV捷联惯导系统的水下在线校正手段，有效降低定位误差修正时间成本和设备成本，增强AUV的海洋环境适配能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110031849A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201910312013.5
申请日：2019-04-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种全海深水下机器人视听探测系统及探测方法。包括浮标、水声通讯声呐、耐压舱、照明灯、摄像机、麦克风、高度计、视听数据采集模块、图像压缩处理模块和主控制模块。耐压舱通过水密线将电信号输入给照明灯、摄像机和麦克风，摄像机和麦克风将视频图像信号和声信号回传到视听数据采集模块上。图像压缩处理模块与主控制模块TCP/IP全双工通信；主控制模块与水声通信声呐串口通讯；水声通信声呐与浮标半双工水声通讯；浮标与母船上无线电通讯。本发明使水下机器人能够在浅海至最深11000m下采集图像、视频和音频信息，并使用改进的小波变换图像压缩算法将图像进行压缩，通过水声通信传递给浮标，再经过无线电传递给母船。
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公开(公告)号：CN108844484A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810776547.9
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法。除了具有普通AUV控制舱的功能之外，同时具有控制舱周围环境视频信息采集记录功能，舱体内装配有灯光示位装置，便于夜间搜索与定位AUV，控制舱采用高硼硅玻璃球形耐压壳，玻璃不阻碍电磁波传波，同时透光性好，将通信定位装置的天线内置，开口数量和水密接插件的使用大幅减少，通信定位装置与灯光示位装置由独立电源进行供电，在AUV自身能源耗尽时控制舱中布置的太阳能电池板及能量管理模块可为独立电源充电，同时一种分时工作模式被采用，避免不必要的能源浪费，可大大延长AUV在等待救援时卫星通信与位置指示装置的工作时间，提高安全回收AUV的可靠性。
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公开(公告)号：CN105809684B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201610130732.1
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种自主式水下机器人的光学引导回收系统及其回收方法。自主式水下机器人对线型引导光源阵列进行梳状搜索，在发现引导光源后计算其三维空间坐标，根据引导光源的数量自适应地采用视线法或横向轨迹偏差法规划目标艏向角，并基于模糊PID控制器和S面控制器设计了两层跟踪控制体系。本发明使自主式水下机器人能够实现高可靠性、高鲁棒性、高成功率的水下自主对接，可通过增加光源阵列的长度得到满足实际应用需求的有效引导距离。
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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：CN108061577A
公开(公告)日：2018-05-22
申请号：CN201711468999.2
申请日：2017-12-29
Applicant: 浙江省水利水电勘测设计院 , 杭州爱易特智能技术有限公司 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种用于检测有压输水隧洞情况的智能探测装置，探测装置本体的外壳设计为轴对称椭球形结构，外部周向均匀布置防撞条，外壳内部的耐压总舱为五舱一体式结构，由动力舱、集成探测设备舱、核心控制舱和两个集成测距声呐舱构成，探测装置本体内部两端还各有一组垂向和横向推进器，推进器推力方向和测距声呐方向一致，探测装置本体的首端设有一个前视摄像头。本发明可实现多种水下机动动作；基于本发明的结构特点和运动控制方式，提出对有压输水隧洞的探测详细流程，通过周向摄像机采集洞壁图像，前视摄像机采集前方图像并识别障碍物重新规划航线，保证智能探测装置自主安全地完成隧洞探测任务。
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