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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：CN115049949A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210473939.4
申请日：2022-04-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于机器人导航技术领域，具体涉及一种基于双目视觉的物体表达方法。本发明通过机器人搭载的双目相机获取关于场景的当前帧图像；从当前帧左右图像中检测场景里的物体；对得到的左右图像中的物体进行匹配，完成相同物体的配对；利用卡尔曼滤波与匈牙利匹配对双目帧间的物体进行跟踪，一旦检测到相同物体，利用两帧中的四张图像完成对物体的语义信息提取，包括物体的大小，位置和姿态。本发明提出了一种可靠性好、适用性广的物体表达方法，保证场景中任意形状的物体都能提取出有价值的语义信息，从而促进视觉同步定位与建图的精度和语义性。
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公开(公告)号：CN114954870A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210450849.3
申请日：2022-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种用于便携式AUV的柔性复合天线舵翼系统，AUV的舵翼由两个外观完全相同的水平舵、一个下垂直舵以及一个复合天线的上垂直舵组成，通过灌封聚氨酯成型的方式制作而成。由聚氨酯制成的舵翼整体呈柔性，可以在一定程度上防止AUV工作、回收、释放以及运输过程中产生的碰撞而导致舵翼的结构破坏。此外，下垂直舵相对较短，大部分面积可收入AUV外径以内，这也可以显著降低AUV坐底时下垂直舵损坏几率。
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公开(公告)号：CN112698273B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202011481192.4
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S5/20
Abstract: 本发明公开了一种多AUV单标测距的协同作业方法，包括：布放并标定信标、建立以信标为远点的导航坐标系；AUV利用测距信息航行至信标在当前深度的投影位置，并初始化自身位置；确认各AUV的工作区域，以环形机动的方式完成目标区域的扫描作业任务；各AUV完成作业返航，提取各AUV中的数据并进行拼接，生成最终的完整结果。本发明以距离信息作为协同作业的基准，AUV携带的传感器少，无需测量作业AUV的速度信息，可以应用于大水深等无测速传感器AUV场景。
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公开(公告)号：CN112486168B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202011298128.2
申请日：2020-11-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于回转圆的移动式对接轨迹规划方法，本发明利用欠驱动AUV与对接装置的相对位置关系，基于回转圆半径与周期，估计对接所需时间并提前进行轨迹规划，本发明结合纯跟踪导引率和视线法导引率，完成回转运动使欠驱动AUV位于对接装置之后且运动同方向，使欠驱动AUV能快速地完成移动式对接回收任务。本发明计算简单，易于实现，且不依赖于精确的AUV模型，在不确定性外界环境干扰下具有较强的自适应性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110161858B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201910451217.7
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种自然能驱动无人艇用面向螺旋桨减震的航速控制方法。(1)设定控制输入数据丢包的起始时刻t0，根据波浪周期T0决定每次丢包所包含的控制输入数据的数量n的上限；(2)当kiT≤t＜ki+1T时，令v(t)＝v(kiT)；(3)将期望航速v*(k)与当前实际航速v(t)相减得到误差e(kiT)，根据e(kiT)求解控制输出F(t)，当e(kiT)的绝对值|e(kiT)|小于设定的偏差阈值e0时执行步骤(4)否则执行(5)；(4)当螺旋桨的震荡频率f小于不丢包时螺旋桨的震荡频率f1跳出循环，否则令n＝n+1；(5)根据e(kiT)解算出控制输出指令F(t)；(6)推进机构接收并执行控制输出指令F(t)，更新自然能驱动无人艇航速v(t)，并转到步骤(2)。本发明不仅实现了对自然能驱动无人艇航速的有效控制，同时解决了自然能驱动无人艇推进机构震荡剧烈的问题。
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公开(公告)号：CN109765907B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201910163383.7
申请日：2019-03-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于舰船运动控制领域，具体涉及一种舰船用PID无模型自适应航向控制算法。包括将自适应比例项以及自适应微分项引入无模型自适应控制算法中，提出一种舰船用PID‑MFAC算法；根据舰船期望航向y*(k)与舰船当前航向y(k)，计算航向偏差e(k)，e(k)＝y*(k)‑y(k)；当e(k)的绝对值|e(k)|小于设定的航向状态偏差的阈值e1，则认为舰船的实际航向收敛到期望航向并跳出循环否则执行下一步；PID‑MFAC算法根据e(k)解算出航向系统的期望输入u(k)；操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)；令k＝k+1，更新舰船当前航向y(k)，并转到步骤2。本发明解决了MFAC算法直接应用到舰船航向控制中存在易发生严重超调、震荡现象甚至失稳的问题，自适应比例项与自适应微分项的引入，提高了控制器的响应速度与系统的动态响应性能。
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公开(公告)号：CN114265047A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111675884.7
申请日：2021-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种大潜深AUV的定位基阵联合标校方法，属于AUV水下声学导航定位领域，本发明为解决大潜深自主水下机器人利用声学基元进校水下定位时基阵校准困难、校阵准确度低的问题。它包括：大潜深AUV下潜至指定深度后母船利用超短基线定位系统AUV位置进行修正；AUV按预置梳状扫测路径开始作业，同时探测水下声学定位基阵中基元的距离和方位信息；AUV利用强跟踪无迹卡尔曼滤波算法深度融合自身导航系统信息和水声定位基元的距离与方位信息，扫测作业完成水声基阵中各基元位置自主标校，并利用基元位置标校信息修正自身导航系统误差。本发明适用于AUV的长时序水声定位。
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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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