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公开(公告)号：CN110647161B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910975409.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于状态预测补偿的欠驱动UUV水平面轨迹跟踪控制方法。步骤1:UUV根据当前任务获取位置、姿态信息；步骤2:利用欠驱动UUV的数学模型得出运动坐标下的位置、姿态误差变量；步骤3:通过镇定位姿误差变量，计算虚拟控制律；步骤4:根据UUV的运动学和动力学模型分别构造位姿状态预测器和速度状态预测器；步骤5:根据预测的状态信息构造UUV实际轨迹跟踪控制律。本发明的方法可以在欠驱动UUV执行机构存在时间延迟的情况下，利用本发明所提出的方法设计的UUV轨迹跟踪控制器作用下的UUV，可以实现对平面轨迹的精确跟踪，所设计的控制器更加符合工程实际的要求。
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公开(公告)号：CN109919982B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201910191058.1
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于移动目标跟踪领域，具体涉及一种基于粒子滤波的多尺度目标跟踪改进方法。包括以下步骤：根据目标的初始位置建立主粒子滤波，在目标中心的左上角、右上角、左下角、右下角设置四个辅助粒子滤波；利用方向梯度直方图方法分别提取五个粒子滤波区域的目标特征；利用DSST目标跟踪算法求取每个粒子滤波对应的位置响应值和尺度值；根据主粒子滤波进行粗目标定位；通过比较辅助粒子滤波和主粒子滤波的位置响应值和尺度值的大小，进行精确目标定位。在目标定位方面，本发明通过增加四个辅助粒子滤波提高了定位精度；在目标尺度方面，在目标的四周增加四个辅助粒子滤波，通过比较粒子滤波尺度的响应值可以有效解决目标整体尺度变化不一致的状况。
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公开(公告)号：CN113984061A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111241388.0
申请日：2021-10-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于因子图优化的UUV多海域综合导航系统设计方法以实现以惯导为核心的UUV多海域信息融合定位，该方法将海域分为浅海域、深远海域以及极区海域，通过分析各个海域的传感器可用性，对传感器进行最优组合以满足长航时多海域的情况。本发明解决UUV传统组合导航下只针对某一特定环境下的导航问题，长航时的能耗问题以及传感器异步异构问题。
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公开(公告)号：CN109725650B
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN201910182252.3
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 一种密集障碍物环境下的AUV避障方法，属于水下无人航行器智能控制技术领域。发明把声呐探测的障碍物数据通过轮廓凸算法和贝塞尔插值将障碍物边界简化，利用预测导引避障算法设计出密集障碍物环境下的避障航迹。考虑到密集障碍物的复杂多样性，因此该方法结合避障参数和避障规则制定出避障权值函数得出全局最优预测避障参数，最后制定出相应的避障导引航迹点使得AUV实现避障的目的。实验数据可以看出本发明所提算法针对复杂密集障碍物环境有更好的适应性和避障执行效率，能够更好的利用到水下无人潜航器AUV的水下避障过程中。
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公开(公告)号：CN111025269A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911314228.7
申请日：2019-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人传感器安装偏差估计方法，通过建立水面航行状态机器人航行位姿的因子图模型，基于卫星定位模块的真值反馈，利用非线性优化方法，实现水下机器人艏向测量的常值线性加性误差α和水下机器人前进速度、横移速度的非线性乘性误差cos(β)和sin(β)的估计，补偿航位推算模块与卫星定位模块间的位置偏差。实现传感器安装偏差的鲁棒估计，提高航位推算模块的计算精度，进而提高水下机器人的定位精度。减少机器人出水校准次数，提高作业效率，满足长时间水下航行的需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110717921A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910914737.7
申请日：2019-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于深度学习及机器视觉领域，具体涉及一种改进型编码解码结构的全卷积神经网络语义分割方法。本发明采用图像预处理操作不仅提高了模型的精度，而且也增强了模型的稳定性；针对池化和下采样的重复组合的操作引起特征分辨率下降的问题，采用全卷积神经网络，进而提高了语义分割的准确性；引用U-net模型结构的思想，采用编码-解码结构，保留了二倍和四倍下采样的特征信息，分别与四倍和二倍上采样特征信息进行融合，通过逐渐恢复空间信息来捕捉清晰的目标边界，解决了图像边缘分割不太准确的问题，同时提高了神经网络的收敛速度，节约了运行时间。
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公开(公告)号：CN110597273A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910614261.5
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种定位导航方法，更具体地说，它提供了一种基于电机推进模型辅助的航位推算方法。本方法通过收集GPS、DVL、ADCP及姿态传感器数据，利用电机推进模型建立转速与AUV相对海水的航速的模型，并基于模糊支持向量机训练改善模型精度，当DVL数据失效时，依靠电机转速及电机推进模型推算AUV速度，辅助AUV继续进行航位推算导航，提高了AUV的环境适应能力及导航的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN109919982A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910191058.1
申请日：2019-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于移动目标跟踪领域，具体涉及一种基于粒子滤波的多尺度目标跟踪改进方法。包括以下步骤：根据目标的初始位置建立主粒子滤波，在目标中心的左上角、右上角、左下角、右下角设置四个辅助粒子滤波；利用方向梯度直方图方法分别提取五个粒子滤波区域的目标特征；利用DSST目标跟踪算法求取每个粒子滤波对应的位置响应值和尺度值；根据主粒子滤波进行粗目标定位；通过比较辅助粒子滤波和主粒子滤波的位置响应值和尺度值的大小，进行精确目标定位。在目标定位方面，本发明通过增加四个辅助粒子滤波提高了定位精度；在目标尺度方面，在目标的四周增加四个辅助粒子滤波，通过比较粒子滤波尺度的响应值可以有效解决目标整体尺度变化不一致的状况。
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公开(公告)号：CN109325921A
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201811017235.6
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T5/00
Abstract: 本发明公开了一种基于中值-均值的水下混合噪声快速滤波技术，属于图像滤波预处理技术领域；其目的是将中值滤波和均值滤波有效契合起来的同时快速抑制这两类噪声，提高滤波实时性，该技术有利于目标实时跟踪。基于中值-均值的水下混合噪声快速滤波技术将包括以下步骤：获取水下可见光图像；确定初始滤波窗口和自适应滤波窗口选取规则；集合分解加速中值滤波；中值-均值联合滤波，得到最终处理的图像。该滤波技术能有效抑制水下光学图像混合噪声且耗时短，实时性好，特别是当混合噪声严重时，该滤波技术明显优于传统的单一滤波技术，有利于水下目标实时跟踪。
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公开(公告)号：CN108731671A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810519509.5
申请日：2018-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种UUV抵近海底长期驻留的无源定位装置及其定位方法，属于无人潜航器领域。无源定位装置由液压连杆机构、两套张紧索系统组成。当UUV在航行过程中，张紧索收于UUV内部；当UUV需要在抵近海底水域内进行长期停留时，两套跟踪器支架从UUV内部伸出，并控制下锚。当UUV偏离原有位置时，利用中部张紧索系统计算出UUV实际偏移位置，并通过罗经所测角度，得出UUV的艏向角偏移。当需要回到原有位置继续航行时，控制UUV移动到初始位置，控制起锚，并将张紧索系统收于UUV内部，实现UUV起航。本发明可以使UUV在抵近海底水域内进行长期停留时利用无源定位保持UUV定位准确性以及自身隐蔽性，避免了有源定位的定位发散现象。
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