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公开(公告)号：CN118295427B
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410717853.0
申请日：2024-06-04
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及水下航行器的控制技术领域，具体涉及一种基于时间序列预测的水下分布式状态观测编队控制方法，包括：获取虚拟领航AUV在广义坐标下的动力学模型；获取跟随AUV对应的带宽受限的初始分布式观测器；获取跟随AUV对应的分布式观测器；预测AUV编队的轨迹，并对AUV编队进行控制。本发明有效地缓解了时延和通信中断对带宽受限下分布式观测器的影响，为编队控制的稳定性和可靠性提供了有力支持，从而预测得到准确的AUV编队的轨迹。
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公开(公告)号：CN118192273B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410570519.7
申请日：2024-05-09
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本公开实施例是关于一种面向海洋探测场景的AUV集群分层式敏捷协同控制方法。本公开实施例首先针对海洋探测场景特点和任务需求，分析AUV集群的群体性能，提出了AUV集群分层协同控制架构；进而，面向分层式协同控制架构，根据海上区域探测封控的高动态拓扑、高突发性探测数据等网络特征，建立了分层式集群敏捷协同网络模型；最后，AUV集群分层协同控制架构与分层式集群敏捷协同网络模型，结合信息融合结果，分析协同控制架构的控制目标和控制需求，给出对应的编队控制方法。
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公开(公告)号：CN116101464A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211154700.7
申请日：2022-09-20
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种无人水下航行器含有动态参数的变阶次模糊逻辑控制方法，采用含有分数阶微积分的单输入模糊逻辑控制器，比例因子随给定深度和实时深度的大小的变化而变化。同时，为了解决分数阶次在[0 1]区间内时深度会出现朝背离给定深度方向变化和在外部扰动情况下的控制的问题，采用了一种变阶次的方法。被控系统在保持深度控制精度的同时，使其他变量表现出更好的暂态和稳态性能。同时，算法较为简单，且有较好的鲁棒性和抗干扰能力。通过非支配多目标遗传算法(NSGA‑Ⅱ)找到pareto最优解集，更符合实际的工程需要。此外，给出了UUV深度控制示例，以显示出算法的实时性与鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115903859A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211299563.6
申请日：2022-10-23
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学深圳研究院
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种海流干扰下基于滑模自适应控制的AUV近距离对接方法，设计控制器时不再对AUV的运动进行解耦，同时在设计滑模自适应控制器的时候增加了积分环节，采用积分滑模自适应控制(Integral Sliding Mode Adaptive Control，ISMAC)的方法，尽量削弱对接AUV在趋近运动过程中的抖振。最终，在设计控制参数时，在牺牲调节时间的情况下，尽量减小超调量，使对接可以顺利完成。同时，对海流速度进行估计，使系统具有一定的抗干扰能力，也表明了系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN120069018A
公开(公告)日：2025-05-30
申请号：CN202510534670.X
申请日：2025-04-27
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G06N5/01 , G06N5/04 , G06N3/0442 , G06N3/092 , G06N7/01
Abstract: 本申请公开了一种基于改进DDPG算法的海洋无人集群围捕机动决策方法，具体涉及海洋无人集群博弈决策的领域。包括：获取每个航行器的前一时刻状态位置，分别将每个航行器的前一时刻状态位置输入LSTM网络，对应得到每个航行器的历史状态位置；将每个航行器的历史状态位置输入对应的预训练的DDPG网络，确定每个航行器的执行动作，得到海洋无人集群围捕机动决策；其中，预训练的DDPG网络在训练过程中，奖励值为个体奖励、团队奖励及额外奖励之和。可以进一步提高围捕成功率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119803456A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510242002.X
申请日：2025-03-03
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本申请属于水下组合导航技术领域。本申请提供一种基于全域信息融合的多航态无人系统水下组合导航方法。本公开实施例通过选取不同航态下不同的导航组合方式，近海采用SINS/DVL/GPS组合导航方式，降低计算量，提高效能；深海潜行采用采用SINS/DVL/USBL组合导航方式。考虑了由于水下无人系统机动特性中航态变化引起的量测偏差累计发散，针对其后尾特性，于联邦卡尔曼滤波架构中引入t分布替代常规正态分布，建模厚尾量测噪声，利用变分贝叶斯理论进行后验概率密度函数的近似求解，实现对无人系统运动状态的准确估计，并利用联邦结构实现多个子滤波器的更新及数据融合。
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公开(公告)号：CN119714303A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510225479.7
申请日：2025-02-27
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G01C21/20 , G01S15/88 , G01S15/08 , H04B7/185 , H04W64/00 , H04W4/02 , H04W4/06 , H04W84/06 , H04W88/04 , G06N3/006
Abstract: 本申请属于水下导航定位技术领域。本申请提供一种基于分层中继节点的多海上无人系统的协同导航定位方法。本公开实施例通过对从海上无人系统进行层级划分，利用改进的粒子群算法选取最优参考节点组合，得到第一层参考节点和第二层节点；根据第一层参考节点和第二层节点构建第一距离量测模型和第二距离量测模型，并结合宽带信号实现整体集群的中继节点通信网络构建；计算第一误差修正位置和第二误差修正位置，以实现海上无人系统集群的协同导航定位。可解决由于从海上无人系统数量增多造成主海上无人系统通信负担严重、通信网络连通性差、系统可观测性弱、集群位置信息利用率低引起从海上无人系统定位误差无法修正，集群协同导航定位失败等问题。
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公开(公告)号：CN118393969B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410817763.9
申请日：2024-06-24
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及无人自主潜水器协同控制技术领域，具体涉及一种异构潜水器集群敏捷协同控制器及集群协同控制方法，包括：集群方案数据库模块、集群任务控制模块、集群探测控制模块、集群通信控制模块、集群状态信息管理模块以及集群队形保持控制模块。本发明实现了不同结构潜水器之间的通信、信息交互以及协同控制操作，建立了水下无人集群节点探测和通信融合的信息互联互通机制，降低集群化升级对各自平台体系的影响。
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公开(公告)号：CN118192387B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410601331.4
申请日：2024-05-15
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及协同控制技术领域，具体涉及一种无人潜水器集群分布式敏捷协同控制方法及其系统，该方法包括根据海洋观测的场景构建多个无人潜水器的分布式协同控制架构；构建分布式协同控制架构中各节点之间的网络通信模型；根据虚拟领航者的期望路径和相对队形向量获取每个无人潜水器的期望路径；每个无人潜水器根据运动学模型和动力学模型按照编队队形和对应的期望路径进行航行，并根据网络通信模型进行通信，完成海洋观测任务。本发明该方法通过构建分布式协同控制架构、通信网络模型与协议，并设置敏捷协同控制器，将现有相关技术融入应用场景，使自主水下航行器具备敏捷响应能力，能够快速加入海洋观测网络。
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公开(公告)号：CN118295427A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410717853.0
申请日：2024-06-04
Applicant: 西北工业大学深圳研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及水下航行器的控制技术领域，具体涉及一种基于时间序列预测的水下分布式状态观测编队控制方法，包括：获取虚拟领航AUV在广义坐标下的动力学模型；获取跟随AUV对应的带宽受限的初始分布式观测器；获取跟随AUV对应的分布式观测器；预测AUV编队的轨迹，并对AUV编队进行控制。本发明有效地缓解了时延和通信中断对带宽受限下分布式观测器的影响，为编队控制的稳定性和可靠性提供了有力支持，从而预测得到准确的AUV编队的轨迹。
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