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公开(公告)号：CN109269497B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201810855318.6
申请日：2018-07-31
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明水下潜航器领域，公开了基于AUV切法向速度模型的多尺度无迹卡尔曼滤波估计方法，获取状态序列X(N)和观测值序列Z(N)；将状态序列X(N)和观测值序列Z(N)分解到尺度i上；获取离散系统下两种运动状态的切法向速度模型的状态转移方程；获取不同尺度之间状态方程与量测方程的矩阵转换关系包括系统过程噪声，系统量测方程和系统量测噪声；获取在尺度i下的状态一步预测方程，状态向量的更新方程，协方差的更新方程和MUKF的增益Kk；通过对观测序列的细节信息部分进行阈值处理来降噪；对滤波后的近似信息和降噪处理后的观测值细节信息进行小波重构得到原始尺度上的最优估计。本发明提高状态预测的准确性，降低噪声干扰，提高滤波估计精度。
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公开(公告)号：CN108873687B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810759163.6
申请日：2018-07-11
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明属于水下机器人技术领域，具体设计一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结构规划方法。包括：AUV行为规划体系结构分层设计；基于深度Q学习的行为规划及动作规划策略设计。主要流程为:将AUV的行为规划体系结构划分为“任务‑行为‑动作”三个层次,首先任务分解层将AUV收到的任务指令分解为各个行为，然后行为规划层通过获取到的环境信息对完成任务所需要的行为进行规划，最后动作执行层利用Q学习的方法训练AUV完成最优动作规划，通过控制AUV执行机构产生动作达到目标指令。本方法利用强化学习的方法训练水下机器人，使AUV能够在真实的动态水下环境中实现自主行为规划，省去了大量逻辑编程，提高了水下机器人的智能性。
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公开(公告)号：CN108444481B
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201810248836.1
申请日：2018-03-25
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明提供了一种基于辅助决策系统的水下潜器路径规划方法，属于水下潜器路径规划领域。本发明提供的方法包括：根据海图信息以及已知声呐信息确定规划空间；对已知声呐性能建模，确定水下潜器安全虚拟外壳；利用Q学习算法进行全局路径规划；采集传感器信息，判断是否需要采用辅助决策系统，若需要则启动辅助决策系统进行躲避声呐或障碍物；判断是否到达目标点。本发明将水下潜器的声隐身性能作为影响因素引入路径规划中，并与辅助决策系统相结合，使水下潜器可以在复杂环境中保持声隐身状态下同时进行自主路径规划，提高了水下潜器的自主能力、实用性以及安全性。
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公开(公告)号：CN108336493B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
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公开(公告)号：CN108764122A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810510988.4
申请日：2018-05-25
申请人： 哈尔滨工程大学
CPC分类号： G06K9/00523 , G06K9/00536 , G06N3/08 , G06N3/084
摘要： 本发明提供的是一种基于深度学习的AUV控制系统优化与故障监测方法。(1)将AUV控制器发出的控制信号经过AUV模型模拟得出理论状态值；(2)将得出的理论状态值与AUV传感器的实测状态值比较得出一组残差信号；(3)将所述残差信号送入故障检测器，故障检测器为已经训练好的深度神经网络DNN，DNN网络输出向量即为各推进器补偿量；(4)将补偿量与阈值进行比较来判断是进行控制量补偿还是发生了故障。本发明能够提高提升AUV系统控制系统的精确指令输出并且可以提高故障检测系统对故障信号的敏感程度从而提高系统鲁棒性。
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公开(公告)号：CN108444481A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810248836.1
申请日：2018-03-25
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G01C21/20
CPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明提供了一种基于辅助决策系统的水下潜器路径规划方法，属于水下潜器路径规划领域。本发明提供的方法包括：根据海图信息以及已知声呐信息确定规划空间；对已知声呐性能建模，确定水下潜器安全虚拟外壳；利用Q学习算法进行全局路径规划；采集传感器信息，判断是否需要采用辅助决策系统，若需要则启动辅助决策系统进行躲避声呐或障碍物；判断是否到达目标点。本发明将水下潜器的声隐身性能作为影响因素引入路径规划中，并与辅助决策系统相结合，使水下潜器可以在复杂环境中保持声隐身状态下同时进行自主路径规划，提高了水下潜器的自主能力、实用性以及安全性。
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公开(公告)号：CN108336493A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
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公开(公告)号：CN108287555A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810057270.4
申请日：2018-01-22
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05D1/06
CPC分类号： G05D1/0692
摘要： 本发明公开了一种自主式水下机器人的水面控制台，属于水下机器人技术领域。主要包括箱盖，显示器，AD采集模块，继电器，无线电模块，WIFI模块，电源模块，工控机。水下机器人在水面运动时，水面操控系统通过无线电获取水下机器人在水面的运动位置和姿态，通过北斗模块与卫星实现通讯，获取当前的控制台和机器人位置，并通过控制台所处位置的相对位置确定机器人位置。同时，水下机器人通过无线电与水面操控系统进行通讯，实现水下机器人向控制台反馈其运动信息以及控制台对水下机器人进行控制的双向通讯。硬件部分采用模块化安装，即各种电源模块，功能模块分层安装，内部构造简洁清晰，方便拆卸与修理。
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