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公开(公告)号：CN110683026A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910957010.7
申请日：2019-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种海流驱动的飞翼型拖鱼。本发明在不依赖浮力调节装置的情况下，通过锚泊基座和锚链固定在一定的区域内，通过调节翼身与海流之间的攻角改变海流的作用升力，实现上浮、下潜和悬浮三种不同的运动效果。本发明不依赖水面通信浮标，可以定期浮出水面，利用水翼型天线杆进行通信与数据传输。本发明采用翼身融合形式的导流外壳，可以极大地提高飞翼型拖鱼的升阻比，保证在海流较小的条件下仍能正常工作。同时飞翼式外壳提供了较大的容积空间，可以搭载更多的任务传感器，满足不同的任务需求。本发明具有能耗低、有效载荷量大、安全性高与隐秘性好的特点，可用于长时间监测区域内的海洋环境。
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公开(公告)号：CN107942095B
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201711129032.1
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种波浪滑翔器实际航向预测方法。(1)通过GPS获得短时间内波浪滑翔器两点位置，得到波浪滑翔器的运动方向。(2)由上浮体和潜体各自携带的罗经得到上浮体的航向角和转艏角速度及潜体的航向角和转艏角速度。(3)建立波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型，在k时刻根据前一时刻的估计参数计算出模型该时刻的输出，即波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型的输出预报值，同时计算出预报误差。(4)将预报误差反馈到波浪滑翔器运动系统的辨识算法模型中，在准则下计算出k时刻的模型参数估计值，并更新模型参数，迭代下去直至其准则函数达到最小值。本发明的方法解算精度与距离无关，结构清晰，易于编写计算机程序实现。
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公开(公告)号：CN106871901B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710062780.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。
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公开(公告)号：CN106767834B
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201710054012.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法，一将先验地图划分为若干个栅格；二对每个栅格内的子地图求取其地形熵、地形差异熵、地形标准差；三确定通用于全局地图的地形熵和地形差异熵的权重关系，地形标准差和地形熵权重的隶属度函数和模糊规则；四在每个栅格内的子地图根据其地形标准差，地形熵和地形差异熵的权重关系，地形熵权重的隶属度函数和模糊规则求解该栅格内子地图的适配能力；五是根据上一步得到的子地图适配能力划分适配区域。本发明较为全面的考虑了不同地形下地形熵和地形差异熵对地形适配性影响的大小，能较好的反应某一区域的适配性程度。
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公开(公告)号：CN110347168A
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201910618366.8
申请日：2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供了一种实时追踪水下机器人的方法、系统和无人中继装备，涉及船舶设备技术领域，包括水声通信装置，用于与水下机器人进行通信；水下机器人定位装置，用于对安装有水声信标的水下机器人进行定位；卫星通信定位装置，用于与母船或岸基指控塔进行卫星通信，还用于计算实时经纬度；惯性导航装置，用于提供三自由度姿态角和三自由度轴向加速度信息；自主控制单元，用于接收水下机器人定位装置计算得到的水下机器人的方位角和距离数据，还用于接收卫星通信定位装置以及惯性导航装置提供的运动状态数据，还用于根据接收的各数据计算航行轨迹并进行推力分配；及动力与推进装置，用于接收推力分配信息并推进无人中继装备按照航行轨迹航行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110231821A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910474756.2
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于移动机器人编队运动规划领域，具体涉及一种多机器人编队的改进自适应零空间行为融合方法，包括以下步骤：将机器人的编队运动过程分解成3种运动行为：奔向目标点、避障、编队；确定3种运动行为的执行顺序，其优先级顺序为为避障、奔向目标点、编队；建立每一行为的运动模型；根据机器人运动信息求解行为运动模型；本发明的方法是在传统的零空间行为融合方法基础上，在避障行为中提出了一种逻辑优先的机器人间障碍物选定策略，有效避免了在两个机器人互为障碍物时，复选产生“越避越远”偏离任务路线的现象，提高了多机器人编队任务效率，有利于编队队形保持，在运动规划上具有显著进步。
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公开(公告)号：CN110220510A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910475350.6
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开一种考虑地图准确性的水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法，属于水下机器人领域。本发明包括：建立环境模型，结合海底地形特征和地图数据准确程度两部分信息，依据Sigmoid函数将标准差信息非线性映射至[0，1]空间，形成归一化的海底地形特征图；实施H-RRT*算法进行路径求解，求解过程为迭代-采样-寻优的过程。路径规划方法能够充分利用已有信息，如海底地形特征和地图测量数据来源，作为影响水下机器人地形匹配导航性能的因素考虑在内；路径规划方法搜索性能强，可以实现超大地图下的路径搜索和寻优。
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公开(公告)号：CN110207695A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910451093.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于深海AUV的无速度辅助单信标定位方法。对信标进行标定，确定信标的位置信息，并建立导航坐标系；AUV与信标通信，获得AUV与信标的距离信息，并使用超短基线定位系统标定AUV在导航坐标系下的初始位置信息；在AUV航行过程中，根据前一时刻的位置信息、AUV的航向信息和当前时刻获得的AUV与信标的距离信息、AUV的深度信息解算AUV当前时刻的位置信息；将当前时刻的位置信息和惯性导航系统的定位信息进行融合，得到AUV的定位信息。本发明只需要使用一个声学信标，不需要通过DVL获取AUV的速度信息同时也不要求AUV持续保持单一方向直线航行，满足全海深AUV的设备搭载及作业工况要求。
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公开(公告)号：CN110162053A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910451388.X
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供的是一种异构多无人艇编队的自适应行为融合方法。确定每一无人艇的最大航行速度；将最小值作为异构体运动规划的一致速度；将运动过程分解成奔向目标点、避障和编队3种运动行为；确定无人艇编队运动过程中3种运动行为的执行顺序；建立每一运动行为的运动模型；根据无人艇环境信息求解行为运动模型；将无人艇进行编号，执行艇在判断避碰的障碍物时选择在避障范围内比自身小的序号进行优先避障；进行运动模型的耦合，得到最终的速度和方向；判断无人艇是否到达终点。本发明引入一致速度的变量，协调异构无人艇间的机动性能，可以同时兼顾效率与性能。同时从理论上为行为的融合进行排序，更加严谨，可控性高，便于参数分析与调试。
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公开(公告)号：CN109828462A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910123250.7
申请日：2019-02-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种波浪滑翔器变航速下自适应艏向控制器及控制方法。利用相似原理，结合波浪滑翔器变航速下的艏向响应方程参数变化规律，实现扩张状态观测器参数的自适应调节。利用扩张状态观测器得到波浪滑翔器艏向、艏向变化率和所受扰动的状态信息，将状态信息输入曲面控制器，并针对扰动调节曲面偏移量进行补偿。通过跟踪微分器安排过渡过程，降低波浪滑翔器期望艏向突变时艏向响应的超调。本发明的方法，使波浪滑翔器在不同航速、不同干扰下均能实现可靠、响应效果优良的艏向控制，提升了波浪滑翔器潜体艏向控制鲁棒性。控制器参数少易调节，具有变航速下参数自适应能力，解决了变航速下波浪滑翔器潜体艏向控制问题，提高了控制器的适用性。
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