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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
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。
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公开(公告)号：CN109213179A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201810769809.9
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/04
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV折线式下潜控制方法。首先在AUV下潜之前，确定在水下布置的水声定位和通信系统的覆盖范围，并确定AUV在到达指定工作深度处能与水声定位和通信系统正常建立连接的安全距离，由此安全距离确定在折线式下潜过程中所允许的沿纵向偏移的最远距离l。在AUV载体下潜过程中纵向运动距离s等于l时，控制AUV转艏180°，使其反向纵倾下潜。待AUV反向纵倾下潜过程中，在s等于l时，再控制AUV转艏180°，使其反向运动。直到AUV到达指定工作深度。本发明将AUV在下潜过程中的水平面运动范围限制在合理范围内，能保证限定AUV水平面运动范围的圆的圆心始终在一条垂线上，具有很好的抗流能力，提高了全海深AUV的安全性。
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公开(公告)号：CN109018278A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810771539.5
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63G8/26
Abstract: 本发明提供的是一种适用于全海深AUV的无纵倾无动力下潜方法及抑制纵倾装置。一：AUV姿态处于垂直稳定状态后释放；二：实时监控AUV所配置的罗经输出的纵倾角和纵倾角加速度；三：当纵倾角小于所设阈值时，继续下潜；四：当纵倾角达到所设阈值时，判断纵倾角加速度是否大于预设角加速度阈值，若大于则不予处理，反之则启动抑制纵倾装置；五：再次检测所述全海深AUV的纵倾角是否小于所设阈值，若小于则停止所述抑制纵倾装置的主动调节，反之，则继续上述步骤四；六：重复上述步骤二至五，直至所述全海深AUV下潜到设定的工作深度。本发明依靠自身的装置根据AUV实时的姿态反馈主动抑制其产生的纵倾，使其近似实现无纵倾下潜。
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公开(公告)号：CN107765701A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201711129035.5
申请日：2017-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G05D1/0875 , G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种适用于回转体平台的艏向控制方法。一：输入期望艏向；二：利用TD控制器安排过渡过程，得到过渡结果；三：将实际艏向和期望艏向及过渡结果做差，得到艏向偏差，并计算得出偏差变化率；四：艏向偏差和偏差变化率作为S面控制器的输入，得出TD-S控制器的输出，将作为自适应开关控制器的输入，得到开关控制器的输出；五：将偏差变化率带入隶属度函数中，得出TD-S控制器的权重和开关控制器的权重；六：将上述步骤得到的结果带入模糊推理切换器中得到最终的控制输出；七：判断实际艏向是否等于期望艏向。本发明能够有效适应复杂的强非线性的海洋环境，使回转体平台在艏向控制中能平稳而快速达到期望艏向，且无高频颤振。
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公开(公告)号：CN106875486A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710098253.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112732854B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110028795.7
申请日：2021-01-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种粒子滤波BSLAM方法，包括：步骤一：算法初始化；步骤二：在每个t时刻输入对海底地形的深度测量值z(t)与里程计更新值v(t)以及里程计DR(t)后，对P(1:N)中所有粒子进行运动更新、闭环检测、观测更新、粒子历史轨迹更新；步骤三：当t时刻所有粒子都进行了步骤二后，判断是否需要进行重采样，若是：将所有经过观测更新的粒子进行重采样，t＝t+1，转入步骤二，否则t＝t+1，转入步骤二；步骤四：当t＝T时，以最终粒子集中每个粒子轨迹的平均值结合对应时刻的观测数据z(1:t)生成海底地形图并输出。本发明只需要在每一时刻输入里程计数据和由多波束声纳获得的地形测深，即可在没有先验地形图的情况下实现AUV的同步定位与建图。
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公开(公告)号：CN112857313B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202011627231.7
申请日：2020-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C7/02 , G01C13/00 , G01F23/296
Abstract: 本发明公开了一种面向低带宽声学信道的测深信息传输方法，包括AUV端和无人艇端两个部分，分别在AUV和水面无人艇上同时运行，AUV将大量地形测点存储为子地图形式，通过最小化边缘概率密度函数计算能够保留子地图大部分数据的少量伪点和高斯过程模型超参数，并将伪点和高斯过程模型超参数以数据包形式通过声学信道广播求解，水面无人艇捕获数据包后利用高斯过程回归重建原地图，从而解决低带宽声学通讯下的巨量地形测深数据传输问题，降低了跨介质协同地形测绘系统对高带宽声学通讯设备的依赖。
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公开(公告)号：CN115561765A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211130049.X
申请日：2022-09-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV远距离地形等深线辅助导航方法，属于水下导航与定位领域。本发明使用海底地形等深线图作为先验海图进行匹配定位，减少先验海图地形特征数量及分辨率对匹配结果的影响，在粒子滤波过程中，根据粒子距离等深线最短距离实现粒子权重更新。根据等深线地图匹配属性，利用等深线疏密计算地形置信度，将地形置信度考虑到等深线辅助导航定位中，实现在地形特征贫乏、低分辨率先验海图基础上的远距离地形辅助导航。本发明在进行远距离地形辅助导航中，能源成为限制AUV实现远距离水下定位的重要问题，为此提出利用单波束声呐进行水深信息测量，有效延长AUV水下续航能力。
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公开(公告)号：CN110763234B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN201910975977.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下机器人的水下导航领域，具体涉及一种水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法。本发明将地形起伏层度考虑为水下机器人状态转移概率的影响因子，可以避免传统海底地形匹配导航路径规划算法由于追求路径总地形起伏最大化导致的路径会经过某些平坦区域的问题，保证了地形匹配算法在规划得到的整条上均能得到较高的匹配精度。本发明通过粒子滤波器实时对水下机器人状态进行跟踪，并根据状态跟踪结果选择最优动作，实现了对水下机器人运动不确定性的考虑。本发明可以使水下机器人应用地形匹配导航的可靠性大大提高。
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公开(公告)号：CN113008223A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110233287.2
申请日：2021-03-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海底地形同步定位与建图技术领域，具体涉及一种基于粒子滤波与图优化的海底地形同步定位与建图方法。本发明设计了一种使用位姿图结构对粒子自身储存轨迹进行更新，并使用位姿图在每一时刻结束时生成此时刻输出地图的粒子滤波BSLAM算法。本发明只需要在每一时刻输入里程计数据和由多波束声获得的地形测深，在没有先验地形图的情况下实现AUV的同步定位与建图。本发明所提出的图优化混合粒子滤波BSLAM算法相较于基于子地图匹配的粒子滤波BSLAM算法，在大累积误差下仍能实时准确的提供定位与建图结果。
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