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公开(公告)号：CN111338347B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202010147230.6
申请日：2020-03-05
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的水面航行器有限时间连续控制方法，属于水面航行器视觉控制领域，包括以下步骤：通过单目相机获取视觉特征点的实际图像和期望图像，利用单应性分解技术对水面航行器位姿误差进行恢复，并构建伺服系统的运动学和动力学模型；利用速度调节误差设计NITSMC面，以适应非匹配视觉不确定量；设计FOD，对动力学中的匹配扰动进行观测；引入指数幂次趋近率，设计连续有限时间单目视觉伺服控制器，既保证控制输入连续，又能实现整个伺服系统的有限时间收敛。该方法解决了具有非匹配不确定量的单目视觉伺服系统控制问题，提高了调节误差的收敛速度和控制精度，可以有效避免因扰动造成特征点丢失和视觉伺服失败，特别适用于实际工程需求。
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公开(公告)号：CN116540727A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310637927.5
申请日：2023-06-01
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于多传感器融合SLAM定位的欠驱动无人水面艇自主靠泊方法，该方法通过多传感器融合slam系统构建港口环境下的点云地图，为无人船自动停泊过程中定位与自主避障提供信息。靠干扰能力强，在某类传感器信号缺失或信号弱的情况下依然能保证定位精度；不依赖岸基端设备的牵引与信息交互，拓展性、可移植性强，可应用在大部分船舶上而无需对船身进行改造。由于环境点云在无人船的行进过程中是不断获取的，因此通过点云地图定位的方式能够得到一直更新的船体位姿信息。从而提升了低速小位移时的船体位姿的准确性，可搭配特定港口停泊装置或在任意港口水岸环境下停泊。
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公开(公告)号：CN116402709A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310284472.3
申请日：2023-03-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06T5/00 , G06N3/0464 , G06N3/0475 , G06N3/08 , G06N3/094
Abstract: 本发明一种基于水下注意力生成对抗网络的图像增强方法，包括以下步骤：获取待增强的水下图像；通过监督学习模式，借助于卷积神经网络提取底层和高层语义信息构建注意力生成对抗网络；将待增强的水下图像作为输入，使用生成对抗损失、损失和结构相似性损失对注意力生成对抗网络进行训练，得到训练好的构建注意力生成对抗网络，输出增强后的水下图像，通过监督学习模式，借助于卷积神经网络提取底层和高层语义信息，使得所设计的UAGAN框架具备更强的泛化性；同时，所提出的UAGAN框架可避免参数估计和水下成像建模的问题，结合位置注意力和PatchGAN技术，有助于捕获长距离依赖信息，从而可避免所生成的水下图片产生过增强现象。
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公开(公告)号：CN111752280B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202010664276.5
申请日：2020-07-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于有限时间不确定观测器的多无人船编队固定时间控制方法，包括：基于未知扰动和未建模动态，构建无人船编队系统中的领航船、跟随船数学模型以及编队模型；将外界未知扰动项和未知水动力系数项视为集总不确定项，设计有限时间不确定观测器，对包含所述集总不确定项的无人船编队系统进行精准而快速的观测和补偿；将固定时间控制思想融入至非奇异终端滑模技术，设计具有完全固定时间稳定特性的非奇异终端滑模；基于所述有限时间不确定观测器和所述非奇异终端滑模，设计固定时间无人船编队控制策略。本发明的技术方案确保了编队跟踪控制系统的收敛速度和收敛精度，并克服了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号：CN116204981A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310158003.7
申请日：2023-02-23
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明一种水动力导数阶次可变的船舶运动预报方法，包括以下步骤：基于泰勒级数展开思想，建立具有可变高阶水动力导数的四自由度船舶操纵运动预报模型；基于可变高阶水动力导数的四自由度船舶操纵运动预报模型，采用扩展卡尔曼滤波算法，对不同阶次的水动力导数进行参数辨识；根据可变高阶水动力导数的四自由度船舶操纵运动预报模型预测出船舶轨迹偏差，自适应确定可变高阶水动力导数的四自由度船舶操纵运动预报模型的动态阶次，实现船舶运动状态的预报。相较于固定的模型结构，本发明提出的基于水动力导数阶次自适应船舶操纵运动模型的船舶运动预报方法可以有效提高运动预报的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113090437B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202110455481.5
申请日：2021-04-26
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种基于弹簧共振辅助的直驱式波浪能发电最大波能精准跟踪控制方法，包括构建直驱式波浪能发电装置的数学模型；设计混合有限时间跟踪控制策略；对设计的混合有限时间跟踪控制策略进行稳定性分析。针对海洋复杂环境对发电过程的影响，采用有限时间扰动观测器快速补偿环境扰动。针对电机控制系统，分别设计d轴电流有限时间规则器和基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模q轴电流控制器，以准确的实现复杂环境下直驱式波浪能发电装置浮标与波浪共振，达到最大波能跟踪。仿真研究和综合比较表明，所提出的混合有限时间跟踪控制策略在存在扰动和弹簧共振辅助系统的情况下具有显著的快速适应性和精确的最大波能跟踪性能。
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公开(公告)号：CN115713469A
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202211394443.4
申请日：2022-11-08
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06T5/00 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06N3/0475 , G06N3/08
Abstract: 本发明一种基于通道注意力和形变生成对抗网络的水下图像增强方法，包括以下步骤：获取水下图像构建数据集，将数据集划分为训练集和测试集；构建用来重新标定通道权重、具有多尺度感受野的自适应通道注意力模块；构建用来进行特征提取、面向卷积核偏移的形变卷积模块；将自适应通道注意力模块和形变卷积模块进行融合，生成对抗网络；基于训练集数据对生成对抗网络进行训练，得到训练好的生成对抗网络；将测试集数据输入到训练好的生成对抗网络中，得到增强后的水下图像；利用单隐层神经网络和全局平均池化技术，构建了具有不同感受野的自适应通道注意力模块，有助于降低混合噪声对于特征层的影响；提高了不同场景深度下感兴趣物体的增强一致性。
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公开(公告)号：CN112558465B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202011414640.9
申请日：2020-12-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提供一种带有输入限制的未知无人船有限时间强化学习控制方法，包括：建立无人水面船数学模型，设定无人水面船的期望轨迹数学模型；基于设定的期望轨迹数学模型，引入有限时间控制理论；基于引入有限时间控制函数的所述期望轨迹数学模型，设计无人船有限时间轨迹跟踪最优控制器；基于设计的无人船有限时间轨迹跟踪最优控制器，进一步设计评判器和执行器的神经网络权重更新率。本发明的技术方案解决了现有技术中由于外界干扰过大时，控制器因为输入饱和特性使得跟踪效果变差的技术问题。
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公开(公告)号：CN113219984A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110542102.6
申请日：2021-05-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水面无人艇全区域覆盖路径规划方法，属于无人船技术领域，本发明首先采用栅格法，完成无人艇执行任务区域的环境建模；其次，采用生成树覆盖算法，对工作区域的全区域路径进行规划；其算法简单，计算量小，可以快速生成无重复路径，完全覆盖的路径；最后，采用贝塞尔曲线对生成树覆盖算法生成的转弯路径进行优化，生成平滑且处处可微的轨迹。本发明使用地面站人机交互界面与栅格法结合的技术方案，使工作环境更具有实际意义。采用STC算法进行区域覆盖的技术方案，能够快速的进行覆盖区域的路径规划。
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公开(公告)号：CN113110424A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110328604.9
申请日：2021-03-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于海图信息的无人艇避碰方法，包括获取无人艇航行的目标海图,采用K‑means方法对目标海图进行二值化处理，采用快速行进法得到带有海图障碍信息的势场图；确定无人艇的起始点和目标范围，计算速度窗口的线速度范围和角速度范围；更新速度窗口，计算预测轨迹，根据评价函数选择合适的速度组合作为下一时刻无人艇航行速度；执行速度，判断是否到达目标区域。本发明将基于海图信息的势场与DWA算法相结合，在无人艇航行过程中，利用快速行进法得到基于海图信息的势场图，把无人艇经过位置的势场信息融合到DWA评价函数中。将势场中的值看成是反应海图里岸边等障碍对每个位置的危险程度，使得无人艇在选择最优速度时考虑岸边等障碍。
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