一种水下航行器的地形导航方法、装置、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN118999549B

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202411487837.3

    申请日:2024-10-23

    Abstract: 本公开提供了一种水下航行器的地形导航方法、装置、设备及存储介质,包括:惯性导航系统基于姿态、速度信息和初始位置计算航行器的第一位置姿态数据;基于所述水深数据和姿态、速度信息计算下一时刻的第二位置姿态数据;基于第一位置姿态数据和第二位置姿态数据计算运动更新信息建立变尺度先验海底地形图;基于所述初始位置和预测的误差范围建立初始全对称多胞形,基于所述运动更新信息和所述变尺度先验海底地形图对所述初始全对称多胞形进行更新,得到量测更新全对称多胞形;基于所述量测更新全对称多胞形计算所述航行器的估计位置,基于所述估计位置对所述惯性导航系统的累计误差进行修正。

    一种无人无缆潜水器跨冰层快速自主回收装置与方法

    公开(公告)号:CN115489702A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211160768.6

    申请日:2022-09-22

    Abstract: 本发明提供一种无人无缆潜水器跨冰层快速自主回收装置与方法,自航浮力系统的冰面履带由履带和减震悬挂组成,布置在自航浮力系统的上方。出水冰孔导航系统的双目摄像头布置在自航浮力系统前端,用于采集水下图像;岸基光源固定在出水冰孔下方,用于提供出水冰孔位置,自航浮力系统在冰层底面利用双目摄像头俯视光源从而定位出水冰孔,导航至出水冰孔下方。牵引线缆系统的缆线一端固定在自航浮力系统,另一端通过线缆的固定环固定在AUV主体的挂钩上。收放缆电机布置在自航浮力系统凹槽中,用于驱动线缆收放,调节自航浮力系统与AUV主体的距离,从而牵引AUV主体移动。本发明结构简单,可模块化搭载,能实现无人无缆潜水器在冰层下快速安全的自主回收。

    一种考虑导航误差趋势的先验海图中地形适配区划分方法、程序、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119413169A

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202411445575.4

    申请日:2024-10-16

    Abstract: 本发明属于水下导航与定位技术领域,具体涉及一种考虑导航误差趋势的先验海图中地形适配区划分方法、程序、设备及存储介质。本发明通过研究多种地形特征参数对于海底地形匹配导航方法的影响,选择栅格图及等深线图中的七种地形特征参数作为影响海底地形匹配导航性能的因素,通过进行地形匹配导航,将地形特征参数与海底地形匹配导航定位误差及地形匹配导航结果变化情况分别作为输入数据与输出数据带入到孪生支持向量机中,得到地形特征参数与海底地形匹配导航定位误差和误差变化情况之间关系,进而完成对于先验海图的海底地形匹配导航定位误差和误差变化情况的计算,进而实现先验海图的适配区划分。

    一种海底地形辅助导航重定位及路径重规划方法、程序、设备及存储介质

    公开(公告)号:CN119268688A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411445576.9

    申请日:2024-10-16

    Abstract: 本发明属于水下导航与路径规划技术领域,具体涉及一种海底地形辅助导航重定位及路径重规划方法、程序、设备及存储介质。本发明将惯性导航系统短期提供的航行距离较为准确的特性引入到地形辅助导航方法导航结果有效性评估中,判断是否需要重定位;在重定位中通过在全局提取水深数据对应的等深线点,并利用等深线点配合随机生成的粒子,通过逐步迭代逐渐靠进真实位置,并利用惯性导航系统提供的航行距离完成重定位结果的评估;最后将与目标点的距离和地形坡度带入到环境建模中,提高重定位后路径规划结果到达目标点的定位精度,提高导航结果的有效性。

    一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法

    公开(公告)号:CN115031733B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202210488829.5

    申请日:2022-05-06

    Abstract: 本发明属于水下机器人定位与导航技术领域,具体涉及一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法。本发明包括水下机器人主动同步定位与建图策略、回环目标点地形信息评价方法、权衡探索和回环动作的效用方程、以及执行回环动作时的路径规划方法。与传统的水下机器人测深信息同步定位与建图方法相比,本发明通过主动对地形进行有目的性地回溯,平衡了回溯和探索之间的关系,从而使得水下机器人能够更有效的在不依赖母船的情况下获得高精度的位置信息和海底地形图。

    一种海底地形等深线辅助导航路径规划方法

    公开(公告)号:CN115542927B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202211130058.9

    申请日:2022-09-16

    Abstract: 本发明公开了一种海底地形等深线辅助导航路径规划方法,属于水下地形辅助导航与定位领域。本发明通过研究等深线地形匹配特性,从等深线先验海图中提取等深线疏密及等深线平滑度作为海底地形适配性,并根据海底地形适配性完成地形适配区建模;采用双向RRT*进行全局路径规划,在随机树扩展中,根据所处位置的等深线法线方向进行随机树节点筛选;在计算花费中,将AUV所处位置的地形适配性作为奖励函数考虑在计算范围内,寻求最优的规划路径;最后对规划好的路径利用贝塞尔曲线进行优化,满足AUV实际航行中的性能。

    面向目标围捕的模糊优先级零空间行为融合编队方法

    公开(公告)号:CN116859924B

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202310823152.0

    申请日:2023-07-06

    Abstract: 面向目标围捕的模糊优先级零空间行为融合编队方法,属于多机器人编队控制领域。本发明解决了现有目标围捕的编队控制方法中行为的优先级一般设置成固定的方式,而行为的优先级划分难度大,强行划分导致任务的执行效率低的问题。本发明设计三个行为,首先获得当前时刻无人艇、障碍物与目标物的位置信息,进行误差计算得到三个行为的系数后,归一化至模糊论域,模糊推理得到当前时刻总行为优先级权重,根据当前时刻总行为优先级权重确定下一时刻各行为优先级。三个行为按当前行为的优先级进行融合得到当前时刻多艘无人艇的速度矢量矩阵,进行解算得到下一时刻各无人艇的期望速度与期望航向,对相应的无人艇的航速和航向进行控制。用于海上目标围捕。

    一种基于人工势场的双艇协同系统避障方法

    公开(公告)号:CN117270522B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202310977887.9

    申请日:2023-08-04

    Abstract: 一种基于人工势场的双艇协同系统避障方法,涉及无人艇避障技术领域。本发明是为了解决无人艇避障方法还存在无法同时解决无人艇易与障碍物相撞、目标不可达、局部最小值的问题。本发明包括:将双无人艇队形的中心位置设置为虚拟领航者,并获取虚拟领航者信息;获取虚拟领航者所受合力F,虚拟领航者沿着F方向航行;判断虚拟领航者在当前位置是否陷入缺陷,若虚拟领航者陷入缺陷,则对虚拟领航者的航向进行调整;若虚拟领航者在当前位置没有陷入缺陷,则虚拟领航者沿着F方向航行;虚拟领航者前进至下一位置,更新虚拟领航者当前位置,根据更新后的虚拟领航者当前位置判断虚拟领航者是否到达目标点,若到达目标点则结束。本发明用于无人艇避障。

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