公开(公告)号：CN106875486B

公开(公告)日：2020-04-07

申请号：CN201710098253.0

申请日：2017-02-22

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李晔 ,  王汝鹏 ,  姜言清 ,  马腾 ,  丛正 ,  贡雨森 ,  郭宏达 ,  安力 ,  王磊峰 ,  龚昊

IPC: G06T17/05 ,  G06Q10/04

Abstract: 本发明提供的是一种基于节点信息量统计的多波束地形分块方法。主要包括对地形信息的8方向离散和量化；利用分块后的子地形块的信息量均值序列的方差定义分块的优劣性，以方差最大化为最优评价标准得到最优分块下的子块边界节点数。在本发明方法所得到的分块地形下，地形信息量大的区域和地形信息量小的区域可以有效的分开，这种地形分块方法可以用于地形数据的压缩存储，地形信息丰富的分块存储较多的节点信息量小的分块存储较小的节点数，该方法还可以用于地形匹配导航的路径规划，航行器经过地形信息量大的分块区域等，可以提高匹配的精度和可靠性。

公开(公告)号：CN107229223B

公开(公告)日：2020-01-17

申请号：CN201710420699.0

申请日：2017-06-07

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  何佳雨 ,  李晔 ,  王磊峰 ,  秦洪德 ,  李彦莹 ,  付翔

IPC: G05B13/02

Abstract: 本发明提供一种海洋能无人艇多驱动模式的智能切换系统，包括信息采集模块、智能控制模块、能量采集模块、动力驱动模块和岸端监控模块。本发明的核心为在所述智能控制模块中利用模糊神经网络算法决策无人艇的驱动模式，将太阳能和风能转化成的电能，为电力推进器供能，直接利用所述的电力推进器控制无人艇的航速和航向；在波浪能充足的情况下，利用波浪推进器收集波浪能推进，而电力推进器辅助控制航向；在无人艇的航速和航向与既定目标偏差较小的情况下，不使用电力推进器，将电能通过蓄电池存储起来，在太阳能和风能供给不足和不及时的情况下为无人艇提供驱动力，节约能源，提高无人艇续航性。

公开(公告)号：CN107132521B

公开(公告)日：2019-12-06

申请号：CN201710344524.6

申请日：2017-05-16

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李晔 ,  马腾 ,  王汝鹏 ,  丛正 ,  贡雨森 ,  姜言清 ,  郭宏达 ,  雷明 ,  安力 ,  何佳雨

IPC: G01S7/52 ,  G01S15/89 ,  G06K9/62

Abstract: 本发明公开的是一种BSLAM中地形匹配结果正确性判别方法，主要是一种用于AUV测深数据同步定位与建图(Bathymetric Simultaneous Localization and Mapping,BSLAM)中判断得到的地形匹配结果是否正确的判别方法。该方法只需要输入地形匹配数据和里程计数据，通过不断迭代计算一致性函数实现对地形匹配有效性的判别。在迭代中引入了自检和多窗口方法，其目的分别在于避免陷入局部最优和同时保证全局一致性和局部一致性。本发明的有益效果在于提出的一种BSLAM中地形匹配结果正确性判别方法不需要依赖于辅助设备，计算效率高，不会陷入局部最优且能够同时满足局部一致和全局一致性的要求。

公开(公告)号：CN110260859A

公开(公告)日：2019-09-20

申请号：CN201910492175.1

申请日：2019-06-06

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 马腾 ,  李晔 ,  姜言清 ,  武皓微 ,  丛正 ,  徐硕 ,  贡雨森 ,  凌宇

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/32 ,  G06F17/10

Abstract: 本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法，属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数，i等于1、j等于1；判断j、i、N的大小关系，计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j，计算数据关联i总置信度Scorei；判断i与N大小关系，根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre；置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值，则输出当前位姿图并停止算法，否则将该数据关联判定为无效数据关联，将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备，算法执行过程中不需要进行图优化过程，计算效率高且可保证算法在线实时运行，应用前景广阔。

公开(公告)号：CN110231822A

公开(公告)日：2019-09-13

申请号：CN201910480480.9

申请日：2019-06-04

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  姜权权 ,  李晔 ,  成昌盛 ,  武皓微 ,  潘恺文 ,  张铁栋 ,  王卓

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种舰船用变输出约束式无模型自适应航向控制方法，属于舰船运动控制领域；本发明首先定义系统输出约束函数；然后将航向系统的期望输出量y*(k)与实际输出量y(k)相减得到误差e(k)；当误差e(k)超过设定的航向状态偏差的阈值e0时，通过变输出约束式无模型自适应控制方法根据e(k)解算出期望舵角um(k)；然后操纵机构接收并执行航向系统输入指令u(k)，令k＝k+1，更新舰船航向ψ(k)。本发明以的形式为例，通过变输出约束函数的引入，降低了输出重定义无模型自适应控制方法对重定义系数的敏感性，同时提高了系统的鲁棒性。

公开(公告)号：CN106908036B

公开(公告)日：2019-05-21

申请号：CN201710053868.1

申请日：2017-01-24

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 李晔 ,  马腾 ,  姜言清 ,  王汝鹏 ,  丛正 ,  贡雨森 ,  郭宏达 ,  安力 ,  龚昊 ,  何佳雨

IPC: G01C7/00

Abstract: 本发明提供一种基于局部偏移的AUV多波束数据构图方法，一是针对每一时刻的多波束地形数据和导航数据，使用前几个时刻的数据对该时刻的多波束数据进行预测，并使用预测值与实际值计算该时刻的似然性；二是将每个时刻的似然性与预设的阈值进行比较，大于阈值的时刻作为存在局部偏移的时刻；三是对所有存在局部偏移的时刻，分别沿AUV载体坐标系x轴正负方向移动一定距离并分别计算步骤一得到的预测值与每个距离对应地形数据的似然性，选择对应似然性最小值的距离作为局部偏移；四是考虑局部偏移对所有时刻的影响，计算新的航迹点位置；五是将所有航迹点连接起来作为新的修正后的路径；六是使用修正后的路径和每一时刻的多波束地形数据重新绘图。

公开(公告)号：CN109765907A

公开(公告)日：2019-05-17

申请号：CN201910163383.7

申请日：2019-03-05

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  李晔 ,  姜权权 ,  成昌盛 ,  武皓微 ,  潘恺文 ,  张铁栋 ,  王卓

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。

公开(公告)号：CN109656142A

公开(公告)日：2019-04-19

申请号：CN201910118169.X

申请日：2019-02-15

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  潘恺文 ,  王磊峰 ,  李晔 ,  张蔚欣 ,  姜权权 ,  张磊 ,  庄佳园

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。

公开(公告)号：CN109254585A

公开(公告)日：2019-01-22

申请号：CN201811169433.4

申请日：2018-10-08

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 姜权权 ,  廖煜雷 ,  李晔 ,  苗玉刚 ,  李资科 ,  姜文 ,  成昌盛 ,  庄佳园 ,  王博 ,  武皓微

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输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法，包括以下步骤：将原航向系统的输出形式取为y(k)＝f(δ,ψ)的形式，系统输出y(k)取为k1×δ+ψ，其中δ为舵角，k1为增益系数和舰船系统的动力学特性有关；将航向系统的期望输出量与实际输出量y(k)相减，得误差e(k)，当|e(k)|小于一个期望的常数e0时，认为舰船的实际航向收敛达到期望航向并跳出循环，否则将e(k)作为无模型自适应控制器的输入解算出航向系统期望输入u(k)；本发明使得舰船用输入输出数据融合的改进无模型自适应航向控制算法可以应用于舰船的航向控制中。

公开(公告)号：CN109240289A

公开(公告)日：2019-01-18

申请号：CN201811015888.0

申请日：2018-09-01

Applicant: 哈尔滨工程大学

Inventor： 廖煜雷 ,  王磊峰 ,  潘恺文 ,  张蔚欣 ,  李晔 ,  贾琪 ,  杜廷朋 ,  姜文 ,  苏玉民 ,  沈海龙

IPC: G05D1/02 ,  G05D1/08

Abstract: 波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法涉及波浪滑翔器的运动控制领域，具体涉及波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法。波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，包括浮体艏摇响应自适应滤波方法和潜体艏摇响应自适应滤波方法，二者并行运行。本发明提供的一种波浪滑翔器艏摇信息自适应滤波方法，根据波浪滑翔器实际航行的动态数据修正数据模型，实现自适应滤波，能够同时估计波浪滑翔器的浮体和潜体的艏向角与转艏角速度，在不确定性环境干扰和模型参数摄动的影响下仍然能够达到良好的滤波效果。本发明结构简单，易于实现，具有较好的自适应性，应用于波浪滑翔器运动控制系统中能够有效改善控制效果。