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公开(公告)号：CN116152116A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310351943.8
申请日：2023-04-04
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G06T5/00 , G06N3/0464 , G06N3/08 , G06T5/40
Abstract: 一种基于视觉自注意力模型的水下图像增强方法，本发明涉及基于视觉自注意力模型的水下图像增强方法。本发明的目的是为了解决水下图像有着颜色扭曲、对比度低、细节模糊的成像特点，这些质量较低的水下图像严重影响了光学摄像机在水下环境中的使用，限制了水下无人航行器的感知能力的问题。过程为：步骤一、采用图像增强算法对水下图像进行处理，得到增强后的水下图像，作为训练集；步骤二、构建水下图像增强视觉自注意力模型；步骤三、对水下图像增强视觉自注意力模型进行训练，获得训练好的视觉自注意力模型；步骤四、将待测水下图像输入训练好的视觉自注意力模型，完成待测水下图像识别。本发明属于水下图像增强技术领域。
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公开(公告)号：CN115016257A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210480802.1
申请日：2022-05-05
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05B13/04
Abstract: 纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，属于无人水下航行器控制工程领域。本发明解决了现有无人水下航行器深度跟踪控制方法能耗高，且存在对执行器磨损大的问题。本发明通过设定积分滑模面和时变阈值的事件触发机制来设计事件触发时刻对积分滑模控制器进行触发来实现对水下航行器系统状态进行控制，实现积分滑模控制器的间歇式更新方式，在此过程中还通过积分滑模面，求得等效滑模控制律，再根据等效滑模控制律，构建积分滑模控制器。本发明可以有效降低UUV控制能耗，并减轻控制过程中的执行器磨损。本发明主要用于对无人水下航行器深度方向上的航迹进行间歇式控制。
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公开(公告)号：CN117419731A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311751227.5
申请日：2023-12-19
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G01C21/20
Abstract: 基于多策略人工蜂群算法在海洋环境下的路径规划方法，本发明涉及海洋环境下的路径规划领域。本发明的目的是为了解决现有路径规划算法存在的收敛速度慢、易陷入局部最优的缺点并且在UUV进入目标点时没有考虑进入目标点期望角度的问题。具体过程为：步骤1：根据UUV所处海洋环境对洋流流场进行建模，得到洋流的流向与大小信息；根据UUV所处海洋环境，获取障碍物的数量和位置信息；所述UUV为水下无人航行器；步骤2：基于步骤1在满足UUV航迹不同情况的角度约束下，得到连接航迹起点与航迹终点的路径，计算路径的代价；步骤3：利用多策略ABC算法对步骤2的路径的代价最小值寻优问题进行求解，输出最优路径。
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公开(公告)号：CN117335893A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311358241.9
申请日：2023-10-19
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
Abstract: DoS攻击下的UUV编队通信预测方法，涉及水下通信技术领域。本发明是为了解决目前UUV编队通信系统受到攻击后，UUV编队成员无法获取同伴状态信息。本发明包括：建立UUV的三自由度水平面运动模型，并基于UUV的三自由度水平面运动模型获取领航UUV和跟随UUV的位置信息矩阵、运动状态矩阵；领航UUV获取所有跟随UUV的位置信息，领航UUV将自身的运动状态、位置信息以及收集到的跟随UUV的位置信息、运动状态编码调制为水声信号，并将水声信号广播给跟随UUV；跟随UUV接收领航UUV广播的水声信号，并对水声信号进行解码，获得领航UUV的运动状态、位置信息以及其他跟随UUV的位置信息、运动状态。本发明用于UUV编队受到DoS攻击后的通信。
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公开(公告)号：CN116520862A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310792421.1
申请日：2023-06-30
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种海流影响下面向多目标优化的AUV任务分配方法，属于AUV任务分配领域。本发明的目的是为了解决AUV任务分配过程中，由于海流的影响容易造成能量消耗过大，以及由于AUV转弯半径的约束导致分配任务点之间的绕行航路过长的问题。过程为：1：输入目标点的坐标，基于目标点的坐标确定遍历的起点与终点，根据目标点坐标通过余弦定理求出转角矩阵；2：根据海流流速方向、海流流速大小、目标点坐标、AUV航速求出能耗矩阵；3：优化路径的总能耗与总转角，获得理想解集；4：基于信息熵在理想解集中选择一个最优的解。本发明用于AUV任务分配。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117389153A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311635430.6
申请日：2023-12-01
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地
IPC: G05B13/04
Abstract: 具有避障特性的UUV自抗扰滑模预测跟踪控制方法，涉及轨迹跟踪与避障技术领域。解决了现有的基于避障的轨迹跟踪方法是基于状态反馈和人工势场法来进行静态避障，存在设计复杂、能耗较大、跟踪精度较低、以及无法在有限时间内对扰动进行估计的问题。本发明是基于外环调速部分和内环动力控制部分形成的双环架构实现，首先在计算速度指令时考虑了UUV的运动特性和避障条件，其次构建一个有限时间扩张观测器来观测集总扰动；通过速度跟踪误差设计积分终端滑模面，结合补偿值速度跟踪误差、集总扰动观测值，生成运动控制量τ对UUV进行运动控制。本发明主要对无人水下航行器的自抗扰轨迹跟踪及静态避障控制。
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公开(公告)号：CN117055591A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311313579.2
申请日：2023-10-11
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05D1/06
Abstract: 综合洋流影响和机动性约束的AUV全局路径规划方法，属于AUV全局路径规划领域。本发明涉及AUV全局路径规划方法。本发明为了解决AUV全局路径规划时，没有考虑洋流因素对能量消耗的影响；忽视了航向角对路径规划的影响，对舵角约束问题考虑不充分，导致规划的路径不满足AUV机动性约束的问题。过程为：一：生成包含路径规划区域信息的高空间分辨率栅格地图；二：对洋流进行建模；三：预测不同舵角下AUV的曲线航行路径；将路径节点的搜索空间离散化；四：将高空间分辨率栅格地图划分生成低空间分辨率栅格地图；五：进行第一次路径规划确定安全可行区域；六：进行第二次路径规划；七：生成具有航向角连续性的最终曲线航行路径。
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公开(公告)号：CN117031473A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311284679.7
申请日：2023-10-07
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
Abstract: 一种水下目标协同轨迹跟踪方法，属于水下目标跟踪领域。本发明的目的是为了解决现有水下目标轨迹跟踪使用的卡尔曼滤波方法对于复杂多变的水下环境，会产生大量的估计误差，甚至导致滤波发散；以及目标机动也会对滤波结果产生干扰的问题。过程为：A、所有参与目标跟踪的UUV中1号UUV作为主UUV，其他UUV作为从UUV，同一时刻只有一个从UUV可以向主UUV发送信息；B、将相同采样时间下的主UUV自身量测信息和主UUV接收的从UUV自身量测信息作为一个向量；所述向量为实际量测量；使用融合算法对每个采样时间的实际量测量进行融合，直至完成目标跟踪。本发明用于水下目标跟踪。
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公开(公告)号：CN116520862B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310792421.1
申请日：2023-06-30
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种海流影响下面向多目标优化的AUV任务分配方法，属于AUV任务分配领域。本发明的目的是为了解决AUV任务分配过程中，由于海流的影响容易造成能量消耗过大，以及由于AUV转弯半径的约束导致分配任务点之间的绕行航路过长的问题。过程为：1：输入目标点的坐标，基于目标点的坐标确定遍历的起点与终点，根据目标点坐标通过余弦定理求出转角矩阵；2：根据海流流速方向、海流流速大小、目标点坐标、AUV航速求出能耗矩阵；3：优化路径的总能耗与总转角，获得理想解集；4：基于信息熵在理想解集中选择一个最优的解。本发明用于AUV任务分配。
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公开(公告)号：CN116647850A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310697617.2
申请日：2023-06-13
Applicant: 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心
IPC: H04W16/18 , H04W16/22 , H04L41/142 , H04W84/18
Abstract: 一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法，本发明涉及基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法。本发明在已有基于虚拟力算法的覆盖增强方法中引入保持安全距离的排斥力，在规划AUV移动路径时考虑路径转角不能为钝角的角度约束，在对AUV的传感器感知角度进行调整时引入未监测区域虚拟力矩，上述改进解决了现有方法没有考虑AUV航行时的机动特性以及避碰问题，在保证AUV的安全性和路径规划点选择的合理性的前提下提高了网络覆盖效果，同时加快收敛速度减小了AUV移动能量消耗，进而完善了二维水下有向传感器网络区域覆盖的AUV部署方案。本发明属于AUV辅助的水下传感器网络区域覆盖领域。
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