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公开(公告)号：CN106950974B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201710258682.X
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动自主水下航行器的对三维路径进行理解及跟踪控制方法。一：将全局路径规划所得的三维路径理解为空间直线段序列；二：将空间直线段描述为自主水下航行器的目标直线段，进行惯性坐标系下的投影，在水平面形成二维直线，在垂直方向形成深度和高度坐标序列；三：对单个的水平面目标直线段进行跟踪控制，控制器采用分层的结构，位于上层的制导控制器将位置偏差转化为参考艏向角，位于下层的状态控制器将艏向角偏差转化为操纵面的转动执行角度；四：进行目标直线段的更替，完成每个目标直线段的跟踪，最终实现三维路径跟踪。本发明适用于欠驱动自主水下航行器进行远程航行及调查作业，具有一定的抗海流干扰能力。
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公开(公告)号：CN106885576B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710094805.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法。(1)地形匹配定位的搜索区间估计；(2)未知潮差和测量误差情况下的地形匹配定位；(3)测量误差估计和定位置信区间估计；(4)定位误差估计；(5)多点地形匹配定位初航迹偏差估计；(6)航迹关联与误定位点剔除；(7)航迹二次拟合。本发明的优点是结合了推算导航在时域和空域都缓慢变化而地形匹配定位结果在时域和空域不具有扩散性的特点，在航迹线上获得多个密集的地形匹配定位点，多点的定位信息拟合推算导航的航迹线从而使得定位的精度和可靠性大幅增加。
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公开(公告)号：CN109828463A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910125027.6
申请日：2019-02-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种海流干扰自适应波浪滑翔器艏向控制方法。针对波浪滑翔器在不同期望潜体艏向下，海流相对波浪滑翔器流速、流向不同的特点，考虑波浪滑翔器在长航时、大航程作业过程中遭遇海流不断改变的工况，利用策略直接搜索的强化学习方法实现在艏向控制器中对环境干扰的动态补偿。所述策略直接搜索强化学习方法借助径向基神经网络拟合动作值函数，基于ITAE性能指标设计回报函数作为控制效果的评价指标。通过不依赖控制模型的、可以动态调整偏移的曲面控制器，提升波浪滑翔器在不同期望潜体艏向角、不同海流流速、流向下的艏向艏向控制精度。
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公开(公告)号：CN109733544A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910037366.9
申请日：2019-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇，属于无人艇领域。本发明包括双体船片体、波浪摆动水翼、翼舵联动机构、水翼安装板、太阳能板、风力发电机和风机支架。摆动水翼总共4片，船艏船艉各2片，沿船宽方向并列布置，这种布置方式克服了大展翼时的结构增重负担。前后水翼向船艏和船艉伸出，使得水翼利用船体在波浪中的纵摇运动，其升沉幅度大于片体艏部和艉部的升沉幅度，有效提高了水翼产生的推力。翼舵联动机构采用液压传动装置，通过限定船体左右两侧的摆动水翼的转动范围，改变两侧水翼的推力，产生推力差驱动无人艇快速转艏，当同时限定所有水翼转动使其不能产生推力时，无人艇可迅速停止，因此无人艇具有快速转艏和紧急停车的能力。
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公开(公告)号：CN108319128A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810165857.7
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B9/03
CPC classification number: G05B9/03
Abstract: 本发明公开了一种具有应急功能的波浪滑翔器容错控制系统及方法，属于波浪滑翔器控制领域，包括主控系统，应急控制系统，通信系统，传感器系统和舵机；主控系统包括主控计算机；应急控制系统包括监控计算机和第一继电器；通信系统包括铱星模块、铱星天线、GPS天线、AIS通信模块；主控系统与传感器系统间采用串口通信，主控系统与监控计算机间采用串口通信，监控计算机与主控系统通过第一继电器连接，应急控制系统与舵机间采用串口通信，应急控制系统与铱星模块采用串口通信，应急控制系统与AIS通信模块通过第二继电器连接；铱星模块具有GPS接口，铱星接口；铱星天线通过铱星接口与铱星模块连接；GPS天线通过GPS接口与铱星模块连接。本发明运行稳定性高，容错性强，具有自我修复能力，显著降低了波浪滑翔器失踪失联的风险。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108284915A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810165106.5
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了波浪滑翔器双体艏摇响应预测方法，属于波浪滑翔器控制领域，包含如下步骤：步骤(1)：初始化状态信息；步骤(2)：输入已知的舵角信息，在一个迭代步长内根据潜体艏摇响应方程计算潜体艏摇响应值步骤(3)：根据当前浮体艏向与当前潜体艏向计算浮体等效舵角δF；步骤(4)：输入浮体等效舵角，在一个迭代步长内根据浮体艏摇响应方程计算浮体艏摇响应值，浮体艏摇响应值包括浮体艏向角，浮体转艏角速度，浮体转艏角加速度；步骤(5)：判断仿真是否结束，若仿真没有结束，则返回步骤(2)；若仿真结束，则结束。本发明步骤简洁有效，模型参数具有较为清晰的物理意义而相对容易获取还能够作为运动控制方法研究的仿真平台。
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公开(公告)号：CN106123850A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610487789.7
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C7/00 , G01C21/165
Abstract: 本发明提供一种AUV配载多波束声呐水下地形测绘修正方法，包括如下步骤：启动多波束声呐和深度计采集数据，同时通过声速剖面仪采集的声速信息对每一个ping进行修正。通过地形匹配方法确定两个时刻之间的准确相对位置，从而得到惯导系统的最终导航误差。将惯导系统简化为弹簧模型，通过弹簧的刚度系数公式计算各个节点误差与实际最终导航误差的关系。通过地形连续性的方法确定各个时间节点对于最终误差的权重。将最终时刻误差分配到各个时间节点。本发明构建海底地形图过程中不依赖GPS信息，可由水下机器人携带，完成对较深海域的海底地形测绘，构建的地图一致性较好，各个时间节点误差小，可作为先验地形图用于水下地形匹配导航中。
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公开(公告)号：CN112034866B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202010978533.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人跟踪制导的方法及装置，涉及跟踪制导技术领域，包括：获取水下机器人的水下深度，以及跟随设备与水下机器人的相对距离；根据水下深度和相对距离，确定水下机器人所属的跟踪区域；根据水下机器人所属的跟踪区域，控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角。本发明利用水下深度和相对距离准确反映跟随设备和水下机器人的相对关系的变化，根据两者之间不同的相对关系，相应控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角，以此保证对运动轨迹未知的水下机器人进行实时有效的跟踪。
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公开(公告)号：CN114013581A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111304101.4
申请日：2021-11-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于无人艇技术领域，具体涉及一种面向减阻与避碰的可变结构型风光波浪能混合驱动无人艇。本发明不仅能够充分捕获海洋环境中的风能、太阳能与波浪能，而且具备可变结构的能力，即一方面能够根据海况等级而调整波浪拍动串列水翼的入水与出水，保证高海况下对波浪能充分吸收、低海况下艇体阻力性能良好；另一方面当无人艇靠泊时能够降下太阳能风帆，并收起艇体舷侧外的太阳能板，避免风帆与太阳能板在无人艇靠泊时受到磕碰，具有较好的安全性与可靠性。
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公开(公告)号：CN109656142B
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN201910118169.X
申请日：2019-02-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种无人艇的串级结构无模型自适应制导方法，属于无人艇制导领域。所述无人艇安装有舵机、航向传感器，GPS和主控计算机。首先利用S面控制算法解算理想环境下无人艇的期望偏移变化率，然后通过建立动态线性模型拟合非线性制导系统，利用在线的、离散的无人艇的航行信息数据逼近真实海况中无人艇期望航行方向关于期望偏移变化率的伪偏导数。通过S面控制算法与无模型自适应算法的串联结构制导方法，解决了无模型自适应算法不适应于无人艇航向制导的问题，实现非线性系统数据驱动的无模型自适应无人艇制导。利用无模型自适应无人艇制导方法，避免了无人艇在真实海况下由于环境干扰变化带来的模型摄动等问题导致路径跟随效果差的现象。
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