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公开(公告)号：CN116400682A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310199190.3
申请日：2023-03-03
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供了一种基于采样优化的无人船轨迹规划方法，涉及无人船运动规划技术领域，包括如下步骤：基于双目图像信息构建并实时更新无人船目前所处的三维占据栅格地图；根据所述叶子节点和根节点形成八叉树地图；对所述八叉树地图进行避开障碍物的路径点的搜索，得到路径点；得到路径曲线；将所述路径曲线按照弗雷内坐标系进行横向轨迹和纵向轨迹的采样；分别构造关于制动时间、离轨迹的横向距离、速度的评价函数，分别求取关于制动时间、离轨迹的横向距离、速度的评价函数值；选取评价函数值最小的轨迹作为最优轨迹。本发明以障碍物膨胀的方法构造八叉树地图，在优化后的八叉树地图上进行轨迹规划，提高了轨迹的安全性。
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公开(公告)号：CN114326818B
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202210022791.2
申请日：2022-01-10
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种基于动态事件触发的无人机输出反馈协同控制系统，包括多个无人机控制模块通过通信拓扑模块连接；协同模块与通信拓扑模块、动态事件触发模块和分布式动态补偿模块连接；一致性控制模块分别与分布式动态补偿模块和分布式观测模块连接；无人机控制模块与一致性控制模块连接；且分别与分布式观测模块连接；动态事件触发模块与分布式动态补偿模块连接；动态事件触发模块与通信拓扑模块连接。本发明通过动态事件触发机制的设计，减少了网络之间不必要的通信传输以及因连续通信带来的不必要的机载能量消耗，显著降低了控制器设计的复杂度，减少了计算负荷，提高了控制器设计的灵活性，便于工程实现。
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公开(公告)号：CN114408122B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202210102027.6
申请日：2022-01-27
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种船舶防碰撞控制系统的设计方法，其特征在于，包括：船舶运动模块、路径跟踪制导模块、人机共融制导模块；船舶运动模块的输入端与人机共融制导模块的输出端相连、输出端与路径跟踪制导模块和人机共融制导模块的输入端相连；路径跟踪制导模块的输入端与船舶运动模块的输出端相连、输出端与人机共融制导模块的输入端相连；人机共融制导模块的输入端与船舶运动模块和路径跟踪制导模块的输出端相连、输出端与船舶运动模块的输入端相连。本发明基于无人水面船舶和障碍物之间的距离，引入人类驾驶员的活动参数，通过调节共融控制权从而缓和人机共驾的冲突，能够强制执行约束或在有意图时采取最佳行动，充分发挥人类和自动化协调能力。
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公开(公告)号：CN114755947A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210273284.6
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明一种无模型的抗干扰控制器结构，属于非线性系统抗干扰控制领域，该控制器结构包括：无模型控制器、基于反馈机制建立扩张状态观测器，数据记录模块分别将输出信号前一次值和当前值作差及将时间导数上一次和当前值进行作差运算，得到输出信号的变化值和时间导数的变化值；对被控系统的控制输入增益的估计值的自适应增益估计器模块；无模型控制器接收输入的状态跟踪误差信号、扩张状态观测器对的新的扩张状态的估计和自适应增益估计器输出的被控系统的控制输入增益的估计值，无模型控制器将输出控制信号传送给被控系统，该结构能够实现对于被控系统的未知扰动的估计值和控制输入增益估计值在有限时间内快速收敛到实际值，满足设计目标。
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公开(公告)号：CN119832377A
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202411898340.0
申请日：2024-12-20
Applicant: 上海船舶运输科学研究所有限公司 , 上海海事大学 , 大连海事大学
IPC: G06V10/80 , G06V10/82 , G06V10/764 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06V20/54
Abstract: 本发明提供了一种复杂场景多尺度船舶检测方法及系统，先获取船舶SAR图像数据集，并构建改进的YOLOv8网络模型，包括改进Neck网络，改进Neck网络包括依次串联连接的第一特征融合结构、第二特征融合结构、第三特征融合结构、第四特征融合结构、第五特征融合结构和第六特征融合结构，第一特征融合结构、第二特征融合结构和第三特征融合结构均包括依次相连的上采样层、拼接层和C2f结构，第四特征融合结构、第五特征融合结构和第六特征融合结构均包括依次相连的Conv卷积层、拼接层以及RGBlock结构，RGBlock结构包括多个依次串联的RGConv模块，RGConv模块包括多个并行的卷积层分支，卷积层分支包括第一Ghost卷积层从分支、第二Ghost卷积层主分支以及Conv卷积层从分支，提高了对小目标检测性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118915728A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410952593.5
申请日：2024-07-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种无人船多模态扩张状态观测器，包括无人船纵荡速度方向多模态扩张观测器组、无人船艏摇角速度方向多模态扩张观测器组以及动力学控制器；纵荡速度方向多模态扩张观测器组包括若干纵荡速度方向扩张观测器通路和纵荡速度方向扩张观测器选择器；艏摇角速度方向多模态扩张观测器组包括若干艏摇角速度方向扩张观测器通路和艏摇角速度方向扩张观测器选择器；将纵荡速度方向扩张观测器选择器与艏摇角速度方向扩张观测器选择器的输出端并联至动力学控制器控制无人船动作。本发明提出的多模态扩张状态观测器可以实时估计内部模型不确定性和外部海洋环境扰动，并在控制回路中进行实时补偿，提高复杂海洋环境下的稳定性和抗扰性。
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公开(公告)号：CN114755918B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202210273296.9
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种推进器部分失效下的无人船控制失效率和扰动估计方法及系统。本发明方法，包括：构建推进器失效的无人船模型，并给定无人船模型一个系统输入；建立状态观测器模块和扰动估计器模块，将当前时刻速度的观测值同时导入到两个模型中，分别得到系统总扰动与环境扰动的估计值和失效控制增益；建立失效率估计模块，对无人船失效率进行估计。本发明将数据驱动自学习方法与自抗扰控制相结合，提出一种响应速度快、效益高、适用性强的推进器部分失效下的无人船控制失效率和扰动估计方法，不仅可以实现对失效率进行估计，而且还能实现对复杂的未知时变系统总扰动进行估计。解决了在无人船发生推进器部分失效时对失效率和外部扰动的估计问题。
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公开(公告)号：CN117369471B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202311469792.2
申请日：2023-11-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开一种具有预设性能的无人船数据驱动模糊航向控制方法，建立了考虑环境干扰的无人船航向控制模型；提出一种具有预设性能约束的策略，使得无人船的航向跟踪误差可以收敛到一个预设的小范围的界内并且所用性能函数可以任意调整收敛速率以满足实际需求。根据历史数据堆栈所建立的数据驱动模糊自适应律，能够在无人船航向控制系统受到复杂气流和极端天气带来的外部干扰的情况下，实现航向跟踪的任务，提高了控制策略的鲁棒性和抗干扰性能，并且是能够同时使用历史数据和实时数据进行自适应的自适应律，使得系统状态的估计效果更好，收敛速度更快，航向跟踪误差更小。
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公开(公告)号：CN114755947B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202210273284.6
申请日：2022-03-18
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明一种无模型的抗干扰控制器结构，属于非线性系统抗干扰控制领域，该控制器结构包括：无模型控制器、基于反馈机制建立扩张状态观测器，数据记录模块分别将输出信号前一次值和当前值作差及将时间导数上一次和当前值进行作差运算，得到输出信号的变化值和时间导数的变化值；对被控系统的控制输入增益的估计值的自适应增益估计器模块；无模型控制器接收输入的状态跟踪误差信号、扩张状态观测器对的新的扩张状态的估计和自适应增益估计器输出的被控系统的控制输入增益的估计值，无模型控制器将输出控制信号传送给被控系统，该结构能够实现对于被控系统的未知扰动的估计值和控制输入增益估计值在有限时间内快速收敛到实际值，满足设计目标。
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公开(公告)号：CN118011819A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410168254.8
申请日：2024-02-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种无人艇集群安全编队博弈控制方法和控制器，包括以下步骤：建立多个受外部扰动影响的欠驱动无人艇数学模型；基于欠驱动无人艇数学模型，实现无人艇对附近邻居无人艇位置信息的估计；基于第一滤波自适应扩张状态观测器，实现对未知无人艇模型和地球坐标系下外部扰动的估计；基于控制‑李雅普诺夫方程‑控制障碍函数的控制方法，设计地球坐标系下无模型最优推力控制律；基于控制障碍函数的稳定性约束集，得到无人船之间避碰安全约束集，基于无人艇纵向推力优化问题，得到最优纵向推力；基于第二滤波自适应扩张状态观测器，实现对未知无人艇模型和艏摇方向外部扰动的估计；设计无模型最优艏摇力矩控制律；基于艏摇力矩优化问题，得到最优艏摇力矩，基于最优艏摇力矩，实现无人艇集群编队过程中博弈安全控制。
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