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公开(公告)号：CN110716566B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201910978058.6
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人水面艇运动控制技术领域，具体涉及一种欠驱动无人艇的有限时间轨迹跟踪控制方法，包括以下步骤：获取无人艇运动状态信息及参考轨迹xd,yd；建立无人艇数学模型；建立无人艇的轨迹跟踪误差动力学方程；设计虚拟速度指令；设计有限时间控制器。本发明利用双曲正切函数提出了一种非奇异有限时间滑模面，并在此基础上设计了有限时间轨迹跟踪控制器。该控制器在外界干扰的影响下，依然能够在有限时间内完成对参考轨迹的跟踪。
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公开(公告)号：CN114756029A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210410554.3
申请日：2022-04-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于动态事件触发的无人艇无模型控制方法，属于无人艇控制技术领域，具体包括：建立USV运动学和动力学模型，并将其转化欧拉‑拉格朗日方程；利用滑膜变结构控制和欧拉‑拉格朗日方程设计控制律和自适应律，以构建动态事件触发控制器，该触发机制只有当触发条件被满足时，控制指令才会更新；定义李雅普诺夫候选函数对动态事件触发控制器进行稳定性分析，同时证明不存在Zeno现象。该方法克服了传统控制器对系统模型的依赖性，提高了系统的鲁棒性，同时避免了频繁的控制器信号更新，显著降低了计算成本、执行机构损耗和能源消耗。
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公开(公告)号：CN114035567A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111050149.7
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇航控系统，属于无人艇航控技术领域，解决仅涉及单项技术的控制系统的无人艇在执行任务时存在局限性问题。本发明的一种水面无人艇航控系统包括：路径跟踪模块、虚拟引导模块、动力定位模块和底层控制器；路径跟踪模块用于根据接收到的任务路径，生成航行规划路径信息发送给底层控制器；虚拟引导模块根据任务移动引导点，生成航行规划移动引导信息发送给底层控制器；动力定位模块根据任务固定定位点，生成航行规划动力定位信息发送给底层控制器；底层控制器用于根据路径跟踪模块、虚拟引导模块和动力定位模块，结合当前位姿信息获取期望舵角和期望油门，对无人艇进行控制。本发明适用于欠驱动无人艇的自主控制系统。
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公开(公告)号：CN114005018A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111199231.6
申请日：2021-10-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种小算力驱动的水面无人艇多目标跟踪方法，属于智能无人智慧船舶技术领域。一种小算力驱动的水面无人艇多目标跟踪方法，所述小算力驱动的水面无人艇多目标跟踪方法包括以下步骤：步骤一、通过目标检测算法获取待跟踪水面目标的初始坐标数据与外观信息；步骤二、使用卡尔曼滤波算法对水面目标下一帧的位置进行预测；步骤三、计算新检测到的水面目标与已建立跟踪的水面目标间的归一化方差与平均色差，获取代价矩阵，使用匈牙利算法进行匹配；步骤四、利用匹配结果使用卡尔曼滤波对目标状态进行更新。本发明简化代价矩阵计算，不需要进行重识别权重预训练，且对算力的要求更低，方便部署到小型水面无人艇中。
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公开(公告)号：CN111984006B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202010725524.2
申请日：2020-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人艇自动避碰技术领域，具体涉及融合海流及尺度差异影响的无人艇多目标会遇避碰方法。本发明利用船舶自动识别系统的信息交互，通过数据解算，模拟雷达自动标绘功能，解决了无人艇雷达相关功能因外界因素发生信息偏差甚至缺失不能计算避碰参数的问题，并考虑了海流对无人艇和目标船的位置偏移，提出更适合无人艇使用的避碰参数，提高了无人艇在大海中航行的安全性。本发明数据来源稳健且具有实时动态性，为避碰决策提供数据信息支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111216857B
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202010050457.9
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种深海水下机器人剩余浮力被动消除装置，属于水下机器人技术领域，装置主体包括气囊、底板、阀、密封装置、压载固定螺栓、压载防脱杆、压载，可压缩气囊与底板一侧粘接，并且在底板另一侧具有水、气两个通路及相应的阀和密封装置，压载固定螺栓与底板相连，压载可安装到压载固定螺栓并通过压载防脱杆防止压载松脱，装置主体可通过固定孔安装到机器人载体上。本发明可实现无需任何外部控制的条件下，在预定深度被动地损失定量的浮力，消除深海水下机器人载体增加的剩余浮力，同时不破坏水下机器人在海面的正浮状态，并且浮力消除量可根据工作水深在机器人下水前进行调整，结构简单、使用方便。
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公开(公告)号：CN110356513B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910673656.2
申请日：2019-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种无人艇用辅助声呐释放和收回机构，它涉及航海通信技术领域。本发明解决了现有的无人艇用辅助声呐释放和收回机构存在结构过于复杂、声呐储存仓的空间有效利用率低、释放和收回位置不可控、结构稳定性差和结构刚度低的问题。本发明的回转铰链组件设置在艇艏甲板上部，主传动机构组件通过主轴与回转铰链组件连接，主传动机构组件下部与支撑组件连接，支撑组件安装在甲板连接板上，防水电缸组件位于副传动机构组件侧部，防水电缸组件与同步带箱上部连接，同步带箱下部通过方形连接法兰与回转铰链组件连接，电缸组件的头部与声呐组件连接，电缸组件通过同步带箱与副传动机构组件连接。本发明节约了无人艇内部仓储空间，具备很高的空间利用率。
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公开(公告)号：CN111661234A
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN202010450229.0
申请日：2020-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B1/10 , B63H11/02 , B63H11/103 , B63G8/22
Abstract: 一种水中变结构多航态航行器，它涉及一种航行器。本发明为了解决现有的航行器存在水面水下作业能力受限的问题。本发明主艇体上方的流线型上层建筑，上层建筑两侧对称安装副艇体，副艇体下部铰接外连接桥，外连接桥外部边缘安装有锯齿，内部嵌套内连接桥，内连接桥下部安装浮筒组件，副艇体和外连接桥内部设置有展开和伸缩组件，所述主艇体内部设置浮态调节舱，结合展开和伸缩组件可实现中低海况高速航行、高海况低速稳定航行和极端恶劣海况半潜隐蔽航行三种航行状态的切换。本发明同时具备小水线面双体船的高速性、三体船高耐波性和半潜艇隐蔽性，可根据外界环境自动进行航态调节，并搭载丰富的水面、水下传感器设备，可广泛应用于海洋科研领域。
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公开(公告)号：CN111208840A
公开(公告)日：2020-05-29
申请号：CN202010056033.3
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供一种深海水下机器人的悬停控制方法，本发明采用深沉运动速度控制与位置控制自动切换、位置控制调整项自动调整实现对深度偏差的调节，进而实现定深悬停或定高悬停控制目的。速度控制可使水下机器人发挥最大的垂向控制能力，位置控制保证深度偏差的调节精度与响应速度，位置控制调整项可消除垂向稳态误差。本发明能够使水下机器人克服剩余浮力的影响，实现定深或定高悬停，并能够反映剩余浮力的大小。
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公开(公告)号：CN110040230B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201910342812.7
申请日：2019-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种将波浪能转换成低频纵摇运动实现推进的海洋运载器，涉及海洋运载器技术领域，包括波能吸收装置、波能储备装置、波能转换水翼以及设备舱，波能吸收装置和波能储备装置均设置于设备舱的上方并分别与设备舱的舱艏和舱艉固定连接，波能转换水翼设置于设备舱的下方并与设备舱的舱艉固定连接，波能吸收装置用于吸收波浪能，波能储备装置用于储备波能吸收装置吸收的波浪能，波能转换水翼用于将波能储备装置储备的波浪能和波能吸收装置吸收的波浪能转换为航行动力，设备舱用于装载海洋监测工具，该海洋运载器利用波浪能作为航行动力，动力能源不受限制，能够实现大范围、长航程和恶劣海况下持续不间断航行。
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